El transporte aéreo contribuye en un 2% a la generación de emisiones de carbono, y eso sin contar con las consabidas estelas, cuya posible aportación al cambio climático está siendo estudiada. Depende directamente de combustibles fósiles y tiene también un fuerte impacto acústico en las zonas próximas a los corredores aéreos.

En octubre de 2020, la ICAO (International Civil Aviation Organization) adoptó la meta de neutralidad para 2050, uniéndose así a otras iniciativas paralelas. Y el reto está ahí, es decir, cómo reducir las emisiones al tiempo que se facilita el crecimiento económico y los beneficios personales y sociales de los viajes.

El hecho es que, hasta ahora, las mejoras en los rendimientos del fuel, estimadas entre un 15 y un 20% anual, aun siendo importantes, están llegando a unos niveles donde la progresión es cada vez más difícil. Por ello, todas las grandes compañías del sector, así como otras de tamaño más reducido, han anunciado planes de actuación en distintas líneas. Por una parte, en cuanto a los tipos de combustible (amoniaco, hidrógeno, etc.), y la sostenibilidad asociada a los mismos y, por otra, la del vuelco hacia el lado de los motores eléctricos.

En anteriores entradas hicimos alusión a distintas iniciativas en materia de aviación (“La carrera por la electrificación de los motores en la aviación” o “El H2 en la aviación”) pero muy recientemente se ha hecho público que la NASA, GE aeroespacial y Boeing están colaborando en el desarrollo de un aparato con propulsión híbrida (mediante baterías alimentando dos motores eléctricos de 1 MW y otros dos turbopropulsores de 1,3 MW) que tendría una capacidad entre los 150 y los 180 pasajeros, bastante más allá que otros proyectos de rango entre 19 y 50, a los que hemos hecho referencia en ocasiones anteriores).

El rendimiento de un turbopropulsor moderno, es decir, su capacidad para poder convertir en empuje la energía primaria residente en el combustible, es solamente de un 40%, mientras que, por su parte, el hidrógeno contiene bastante más energía por unidad de masa, pero bastante menos por unidad de volumen lo que, unido a los retos asociados a su producción, disponibilidad y almacenamiento, plantean un escenario con todavía unos cuantos años por delante para su resolución.

Afortunadamente, el escenario en el campo de los motores eléctricos presenta un panorama donde el desarrollo, tanto de la electrónica de potencia como de los sistemas de almacenamiento, está permitiendo alcanzar rendimientos superiores al 90% con continuas mejoras en la potencia por unidad de masa, todo ello francamente atractivo para los diseñadores.

Pero tampoco podemos afirmar que, en este campo, no existan sus retos, y no precisamente menores. Por un lado, los asociados al peso y, por otro, los correspondientes a la fiabilidad y la seguridad (si algo va mal, uno no puede parar el vehículo y salir del mismo).

El proyecto mencionado presenta una configuración mediante un sistema híbrido-paralelo (eléctrico y turbina de gas) acoplado mecánicamente sobre el mismo eje. Para el despegue se utilizarían ambos recursos mientras que para el resto del vuelo podría usarse cualquiera de los dos.

Claro está que, por la parte eléctrica, y al tratarse de potencias elevadas, la tensión de alimentación debería incrementarse apreciablemente.

A pequeñas tensiones, la sección de los cables, cuya longitud media se encontraría en los 30 metros, tendría que ser muy grande lo cual supondría un peso inaceptable, mientras que con valores en el entorno de los 1000 V el dimensionamiento de conductores sería bastante razonable.

Sin embargo, al elevar la tensión de alimentación empeoran las condiciones de aislamiento, máxime al encontrase con una reducción importante en la presión (a las alturas habituales de vuelo la presión del aire desciende a menos de una tercera parte de la existente a nivel del mar aumentando con ello el espacio para la creación de un arco eléctrico.

O sea, que en los tiempos que corren, en lo que se está trabajando, y muy duramente, es en buscar un punto de equilibrio entre los niveles de tensión y su seguridad asociada, con los pesos a los que se puede llegar, siendo un marcado objetivo el de la barrera de los 270 V.

En cualquier caso, para la consecución exitosa de los objetivos 2050, va a tener que ocurrir una revolución tecnológica en varios campos complementarios. De momento, no tengo muy claro si, llegados a esas fechas, me subiría yo a un artefacto como ese. Aunque dada mi edad para entonces la excusa estaría servida. Nadie me lo podría echar en cara.