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PQC

La carrera por la electrificación de los motores en la aviación

POSTED BY Garcerán Rojas 29 de December de 2023

Hace todavía no mucho tiempo hicimos un breve comentario sobre los primeros vuelos experimentales que se estaban realizando con aviones de recorridos cortos y propulsión mediante H2 en sus distintas opciones, y una de las posibilidades consistía en motores eléctricos propulsados desde pilas de combustible.

El sector de la aviación es plenamente consciente de su elevada contribución a la huella de carbono y del papel que debe desempeñar en el proceso global de descarbonización, por lo que se encuentra trabajando duramente en distintas soluciones que poder implementar, incluso, a corto plazo. Una de ellas es la relacionada con la motorización eléctrica y aquí se encuentra con dos principales obstáculos:

Los propios motores y su alimentación.

Aunque el desarrollo en el campo de las baterías lleva un ritmo endiablado, aún la densidad de energía se encuentra por debajo de las necesidades de los transportes a larga distancia (por ello las primeras aplicaciones lo están siendo en recorridos más discretos).

Pero, aunque el tema de las baterías se encuentre en el foco de todas las miradas, no son la única área donde el peso resulta un gran problema. La electrificación de los motores también resulta un enorme reto ya que los motores de los aviones “eléctricos” actuales sólo alcanzan unos cientos de kW, lo cual los hace inadecuados para grandes recorridos, no habiéndose alcanzado todavía una ratio “potencia-peso” (potencia específica) suficiente para equipar aviones de largo recorrido.

Sin embargo, durante el pasado mes de junio, en el Forum de Aviación AIAA, Zoltan Spakovszky, director del laboratorio de turbinas de gas en el MIT, y su equipo, han presentado un diseño de motor eléctrico capaz de generar 1 MW de potencia, con una potencia específica de 17 kW/kg, apreciablemente superior a los 13 kW/kg que estudios previos realizados por la NASA consideraban como umbral para poder realizar vuelos de largo alcance.

El truco tiene varios frentes, como la utilización de imanes permanentes, la sustitución del acero por titanio, el uso de intercambiadores colocados en el interior del estátor, refrigerados por aire y fabricados con una aleación de aluminio, o la utilización de una corriente de muy alta frecuencia, lo que permite una velocidad angular mucho mayor.

"Los componentes, a nivel individual, han sido ya probados con éxito y sólo falta el ensamblaje del conjunto y las oportunas pruebas finales."

Estaremos atentos a los siguientes pasos. Si las baterías no llegan a tiempo, siempre se podrá recurrir a las alternativas a los combustibles fósiles en forma de células de combustible o, de forma provisional, a los sistemas híbridos donde se utilice la alimentación desde baterías sólo hasta los límites que permita su capacidad.

 

Lectura recomendada:

El H2 en la aviación 

  

Garcerán Rojas