Electromovilidad: cómo avanzar en la dirección del medio de transporte más contaminante
La industria de la electromovilidad se ha ido desarrollando mucho en los últimos años. En Chile ya tenemos algunas electrolineras, algunos autos eléctricos, algunos también híbridos, e incluso me atrevo a decir que hay algunos Tesla, pero no me ha tocado ver aún. Algo más claro es cómo se ha ido llenando de scooters y bicicletas eléctricas, especialmente en Santiago (y con foco en el sector oriente), desde que llegaron a fines del 2018 los scooters compartidos.
Pero el siguiente paso en la movilidad eléctrica es gigante: entrar en la industria aeronáutica. Es un paso fundamental, ya que ésta genera el 2.5% de todas las emisiones de carbono del planeta, y se estima que podría triplicarse al año 2050.
¿Cómo ha ido avanzando la industria aeronáutica eléctrica?
A fines del año 2019, tuvimos el primer vuelo de un avión comercial 100% eléctrico, que fue creado entre la compañía de hidroaviones canadiense Harbour Air Seaplanes y la de motores eléctricos australiana MagniX.
Antes que sucediera éso, se habían realizado algunos vuelos no comerciales, y con algunos casos de accidentes por fallas en los sistemas eléctricos, como son el avión Siemens, que en 2018 se incendió y luego se estrelló, muriendo sus 2 ocupantes, y del avión Alpha Electro G2, el primero eléctrico para 2 tripulantes en ser aprobado para ser producido en serie con fines comerciales, que en un vuelo en 2019 cayó en un estanque, salvándose ilesas las 2 personas que iban a bordo del avión.
Todo conlleva a que la seguridad también es un factor del que tendrá que hacerse cargo la industria de la aviación eléctrica para competir con los aviones tradicionales.
Al día de hoy hay más de 220 empresas trabajando en tecnología para desarrollar aviones eléctricos. Muchas startups, pero también algunas muy grandes como Airbus, que proyecta tener 100 aviones para pasajeros listos para volar para el año 2030.
Además de eliminar las emisiones directas de carbono, los aviones eléctricos pueden reducir el ruido en hasta un 70%, los costos de combustible en hasta un 90% y los de mantenimiento en hasta un 50%. Esto último sucede porque la revisión de los motores eléctricos se debe realizar cada 20.000 horas de vuelo, en comparación a las 2.000 para los motores con hidrocarburos.
Otro aspecto interesante que permitiría hacer los vuelos más eficientes recae en el tamaño de las alas de los aviones. Normalmente los aviones convencionales tienen las alas muy grandes con la finalidad de entregarle sustentación cuando vuela a bajas velocidades, especialmente en el despegue. El problema de esto es que a altas velocidades, mientras más grandes son las alas, mayor resistencia generan. Un prototipo que está siendo desarrollado por la NASA, cuenta con unos propulsores eléctricos que le otorgan el sustento necesario en el despegue, permitiendo que las alas sean más cortas.
A pesar de que ya se han realizado varios vuelos, y existen muchos modelos de aviones eléctricos, la seguridad esta tecnología está enfrentando 3 desafíos:
En primer lugar, y uno que será probablemente el más fácil de solucionar, es la velocidad: Los motores eléctricos suelen tener menos potencia que aquellos que funcionan con la combustión de hidrocarburos. Este ha sido un tema que ya se ha ido resolviendo en la industria automotriz, con los autos de Tesla alcanzando velocidades similares o incluso más altas que muchos autos convencionales.
Pero en la aviación se sigue estando muy lejos, un ejemplo es el ACCEL de Rolls-Royce que apostaba a ser el avión eléctrico más rápido del mundo, alcanzando cerca de 480km/h, en comparación con los casi 940km/h que alcanza el popular Boeing 737-800.
El segundo factor relevante para el ingreso de aviones eléctricos a la industria, es el hecho de que las baterías eléctricas necesarias para entregarle energía al avión, son mucho más pesadas y voluminosas, por unidad de energía, que los sistemas con combustibles tradicionales.
Al medir la energía que pueden entregar ambos sistemas por unidad de masa, los combustibles usados actualmente entregan 12.000watt/hora de energía por kilogramo de peso, mientras que los sistemas eléctricos apenas alcanzan los 250watt/hora por kilogramo, es decir 48 veces menos.
El problema entonces es que el avión debe llevar muchísimo peso en baterías para poder tener la energía necesaria para el vuelo, y por eso al día de hoy, existen únicamente aviones para pocos pasajeros, que realizan vuelos de cortas distancias.
El tercer y último desafío consiste en el tiempo que se requiere para cargar las baterías y poner el avión nuevamente en funcionamiento. Se estima que aproximadamente se puede necesitar un tiempo de carga igual a su tiempo de vuelo, lo que genera un gran problema logístico, ya que la ocupación y rotación de los aviones son indicadores fundamentales para las aerolíneas y los aeropuertos.
¿Qué va a pasar entonces?
De partida, hay una gran cantidad de vuelos que cubren pequeñas distancias, por ejemplo vuelos internos en EE.UU. o en Europa, que podrían ser reemplazados por aviones eléctricos con la tecnología que hoy existe.
En el futuro, podría continuar desarrollándose la electromovilidad de forma que las baterías puedan almacenar más energía por unidad de masa, y así hacer más viable su utilización.
Otra alternativa que se ve en el horizonte, pero que también necesita de un mayor desarrollo tecnológico, es que los aviones sean impulsados por combustión de hidrógeno, un proceso limpio pero hasta ahora muy caro, en el que Chile podría ser protagonista.