Los aviones eléctricos podrían tener más potencial del que pensamos

Las baterías están sustituyendo tan bien al petróleo en los motores de los coches que es natural pensar que podrían hacer lo mismo en los cielos. Sin embargo, los esfuerzos por fabricar un prototipo de avión funcional se quedan siempre cortos.

Kitty Hawk, la startup respaldada por Larry Page, cofundador de Google, que pretendía fabricar un coche volador eléctrico, abandonó discretamente el proyecto tras cinco años en 2020. El año pasado, dos proyectos distintos de aviones de baterías desarrollados por empresas como Rolls-Royce Holdings Plc y la Nasa fueron abandonados con un mes de diferencia.

Esto ha llevado a la mayoría de la gente (incluido yo) a dudar de que los aviones eléctricos despeguen algún día. Las razones son fundamentales: las baterías pesan mucho y los aviones deben ser ligeros. El queroseno almacena más de 40 veces más energía por kilogramo que las pilas de iones de litio. Para transportar tanta energía como su equivalente de combustible fósil, un avión de negocios de siete plazas tendría que llevar una batería tan pesada como un Airbus SE A320 totalmente cargado con combustible, 180 pasajeros y carga. Obviamente, eso no va a funcionar.

Sin embargo, hay un supuesto no examinado en ese escenario que merece la pena analizar más detenidamente. Diseñar un avión eléctrico no es una simple cuestión de enchufar una batería a la parte trasera de un motor a reacción: hay que volver a los primeros principios y esbozar las cosas desde cero. Empieza con una hoja en blanco y puede que encuentres diseños innovadores en los que antes no habías pensado.

Ese es el argumento de Elysian Aircraft BV, una empresa emergente que trabaja en colaboración con la Universidad Tecnológica de Delft, uno de los institutos de diseño aeroespacial más importantes del mundo. En dos artículos publicados este mes, los fundadores de la empresa y académicos de Delft sostienen que los estudios anteriores sobre aviones eléctricos dejaban pasar la oportunidad de reducir considerablemente la huella de carbono de la industria. Han propuesto un diseño para un avión de 90 plazas que dependería únicamente de las baterías para un vuelo normal.

“Los aviones actuales están diseñados para funcionar con queroseno”, declaró en una entrevista Reynard de Vries, director de diseño e ingeniería de Elysian. “El error que quizá hayamos cometido algunos es suponer que el avión de baterías óptimo tiene el mismo aspecto”.

Los detalles del argumento serían abstrusos para la mayoría de la gente, ya que implican evaluaciones de parámetros técnicos como la relación sustentación-arrastre y las fracciones de masa vacía. Pero su concepto de avión es más comprensible: un fuselaje estrecho con cuatro asientos en cada fila; grandes alas equipadas con cuatro motores turbohélice cada una, lo suficientemente anchas como para que sus puntas tuvieran que plegarse en tierra; además de un sistema de energía de reserva que utiliza combustible de bajas emisiones y que podría activarse en caso de emergencia.

Según ellos, un avión así podría volar hasta 800 kilómetros con baterías. Eso le permitiría competir en muchas de las rutas aéreas más transitadas del mundo, como Seúl-Jeju, Hong Kong-Taipei, Sydney-Melbourne y Atlanta-Orlando. Se trata de un mercado que representa aproximadamente una quinta parte de las emisiones de CO2 de la aviación.

El precio del combustible de aviación aún tendría que duplicarse para que los costes fueran competitivos con los de los reactores convencionales, pero eso es lo que cabría esperar si las compañías aéreas y los organismos reguladores cumplen sus promesas de mezclar un volumen creciente de combustible de aviación sostenible, un sustituto del queroseno con bajas emisiones de carbono, por no hablar de los planes para empezar a cobrar a las compañías por su impacto en el efecto invernadero. Incluso la carga debería ser posible en una media de 30 minutos y un máximo de 45, lo que estaría en consonancia con los objetivos de la mayoría de las aerolíneas de dar la vuelta a sus aviones rápidamente.

Aún no está claro si podrá competir de tú a tú con los reactores convencionales. Por ejemplo, aunque el número de pasajeros y la autonomía del Elysian están mucho más cerca de los de los reactores comerciales convencionales de lo que se pensaba, tampoco están lo bastante cerca como para asestar un golpe decisivo. El A321neo de Airbus, el avión de fuselaje estrecho más popular, puede transportar el doble de pasajeros y ocho veces la distancia, lo que da a las compañías mucha más flexibilidad sobre cómo utilizarlos.

El avión también vuela a Mach 0,6, notablemente más lento que el Mach 0,8 que se conseguiría en un A320 o un Boeing Co. 737. Según Dan Raymer, diseñador de aviones con sede en Los Ángeles y presidente de Conceptual Research Corporation, si se tiene en cuenta el tiempo de vuelo sin crucero, los trayectos durarían entre un 15% y un 20% más.

“¿Aceptarán esto los pasajeros?” escribió Raymer por correo electrónico. “Quizá no tengan elección, si se prohíbe a los reactores normales hacer vuelos cortos como algunos han propuesto”.

Elysian merece elogios por poner en tela de juicio algunas opiniones muy extendidas sobre la aviación eléctrica. El duopolio de Airbus y Boeing -las únicas instituciones con influencia en el mercado y experiencia para reunir a aerolíneas, aeropuertos, reguladores y políticos en un esfuerzo conjunto por abordar la electrificación- sólo ha hecho intentos irregulares de desarrollar este tipo de vehículos. Esa complacencia se ha visto alimentada por la conclusión de que los aviones con grandes baterías no serían viables en ninguna distancia, combinada con la capacidad de la industria para ofuscar la creciente huella de carbono de la aviación haciendo dudosas afirmaciones sobre el potencial del combustible de aviación sostenible.

Esta actitud dilatoria no es suficiente. El ciclo de desarrollo de aviones innovadores dura décadas, así que si los fabricantes y las aerolíneas se toman vagamente en serio su promesa de reducir la contaminación por carbono a cero para 2050, el trabajo debe estar ya muy avanzado. A pesar de lo que digan las compañías aéreas, no existe una hoja de ruta viable que nos aleje de un futuro en el que volar represente el 22% de las emisiones en 2050, frente al 2% actual. Hay que aplaudir a Elysian por proporcionar los primeros puntos de referencia hacia ese destino más sostenible.