La semana pasada, un avión con la marca Airbus se disparó por el cielo sobre Farnborough, Inglaterra. Pero para los espectadores en el terreno en el Farnborough International Airshow anual, faltaba algo: sonido.
Esto se debe a que el avión que se estaba demostrando era el prototipo totalmente eléctrico E-Fan 2.0 de Airbus Group. Programado para salir a la venta a fines de 2017, el inquietantemente silencioso biplaza es el primer paso en la hoja de ruta de combustibles alternativos de la compañía. El desarrollo del E-Fan y los modelos posteriores, según el director de tecnología Jean Botti, debería conducir a un prototipo comercial de 80 o 90 pasajeros alrededor de 2030.
Cuando el E-Fan 2.0 llegue al mercado, se utilizará principalmente para la formación de pilotos. El avión de 500 kilogramos está propulsado por un par de motores eléctricos de 30 kilovatios que trabajan juntos para impulsar dos ventiladores con conductos conectados al cuerpo detrás de la cabina. Este tren de transmisión eléctrico puede impulsar la nave hasta 124 millas por hora, con una velocidad de crucero de 99 millas por hora. Un tercer motor más pequeño conectado al tren de aterrizaje delantero permite que el avión acelere hasta aproximadamente 37 millas por hora durante el rodaje y el aterrizaje. Las emisiones de CO 2 son, por supuesto, nulas.
Como señala Botti, la pieza más importante del rompecabezas es la batería. Aquí, la densidad de potencia es clave. "No es como un automóvil, donde puede obtener 1.2 o 1.5 kilovatios por kilo [gramo] y hacer que un automóvil funcione a una distancia adecuada", dice. “El problema que tenemos en aeronáutica es la gravedad; tienes que obtener de 7 a 10 kilovatios por kilo [gramo] ".
Airbus se asoció con la compañía coreana Kokam en las baterías para la versión actual del E-Fan, aunque aún no se han decidido por una batería para la versión final. La fuente de alimentación consta de 120 células de polímero de iones de litio metidas en las alas. Juntas, las baterías duran entre 45 y 60 minutos, con una reserva de 15 minutos; se pueden recargar en aproximadamente una hora. Airbus también está desarrollando un mecanismo de cambio rápido para que las celdas puedan cambiarse fácilmente en la pista entre vuelos. También hay una batería de respaldo en caso de un aterrizaje de emergencia.
Aproximadamente un año después del debut del E-Fan 2.0, Airbus planea lanzar una versión de cuatro asientos, el E-Fan 4.0. Para extender su posible tiempo de vuelo a tres horas, los ingenieros agregarán un motor que funcionará de manera muy similar a la de un automóvil híbrido, excepto que este motor nunca se utilizará como un medio de propulsión. Cuando la batería se agota por debajo de cierto nivel, el motor arrancará y comenzará a girar un generador, que a su vez entregará energía a los paquetes de baterías.
La versión final del E-Fan totalmente eléctrico sentará al piloto y al pasajero lado a lado. (Cortesía de Airbus Group) Pero Airbus, mejor conocido por sus aviones comerciales, no planea hacer negocios con estos aviones relativamente pequeños. Los precios aún no se han agregado a los de dos y cuatro plazas. "Estamos haciendo todo esto para aprender y ampliar", dice Botti. "El objetivo aquí es desarrollar la tecnología para [construir] un avión regional, de 80 a 90 plazas". Pequeñas embarcaciones, como el E-Fan 2.0 y 4.0, estarán bajo la marca Voltair, un recién formado filial del grupo Airbus.
Los aviones más grandes se construirán en una plataforma híbrida llamada E-Thrust. Desarrollado en colaboración con EADS Innovation Works (el brazo de investigación y desarrollo del consorcio aeroespacial europeo) y Rolls-Royce, esta transmisión utilizará su motor de turbina de gas para un empuje adicional durante el despegue, además de proporcionar energía a las baterías mientras el avión Está de crucero.
Todo este trabajo se ajusta a un esfuerzo mayor iniciado por la Comisión Europea en 2011, llamado Flightpath 2050. Dos de los objetivos principales del programa son reducir las emisiones de CO 2 de los aviones en un 75 por ciento y reducir su ruido en un 65 por ciento, todo para el año 2050 Si bien Airbus no comparte proyecciones específicas para la eficiencia de sus híbridos en este momento, las embarcaciones como el E-Fan 4.0 deberían cumplir fácilmente estos objetivos, ya que solo queman combustible durante una fracción del tiempo de vuelo y los motores eléctricos son prácticamente silenciosos en comparación a motores de gas. Pero, según Botti, el vuelo híbrido podría no ser suficiente para reducir la huella de los aviones comerciales más grandes de 350 pasajeros. "Creemos que el futuro requerirá biocombustibles en lugar de electricidad", dice.
Eso no significa que los aviones más grandes tampoco tengan algo que ganar aquí. Botti dice que lo que se aprendió durante el desarrollo de estos sistemas eléctricos e híbridos podría llegar a los aviones convencionales. El aumento de la eficiencia de la batería, por ejemplo, podría conducir a un uso de energía más inteligente o nuevas fuentes de energía para el tren de aterrizaje.
