Los avances tecnológicos de los aviones eléctricos y sus aplicaciones en otros campos de la ingeniería
Con el noble objetivo de «batir récords para combatir el cambio climático» el equipo de ACCEL (Accelerating the Electrification of Flight) trabaja en un avión experimental apodado Spirit of Innovation. La principal característica de este pequeño aparato es que es completamente eléctrico y a su vez el más rápido del mundo en su categoría. La forma de desarrollarlo es metódica y cuidadosa y de su ingeniería se están aprendiendo unas cuantas cosas con aplicaciones en otros campos de la industria, desde la propia aviación a los automóviles y la fabricación y uso de baterías de alta capacidad y potencia.
El Spirit of Innovation está propulsado por una hélice de tras palas impulsada por tres motores que suman una potencia total de 530 CV con la posibilidad de llegar a picos de 1.000 CV. En su diseño se prescinde de todo lo superfluo para rebajar el peso y conseguir mayor autonomía, dado que es conveniente aprovechar cada kilogramo que se transporta principalmente para incluir más baterías y más grandes. De este modo, en su evolución el avión pasó de biplaza a monoplaza, se modificó un poco su centro de gravedad y se eliminaron otros elementos superfluos que no eran necesarios al tratarse de un modelo completamente eléctrico.
Aunque en los automóviles eléctricos las necesidades de transporte de las baterías son similares, en el caso de los aviones la fiabilidad prima ante todo. Para empezar, en vez de un solo motor se utilizan tres, en este caso modelos YASA 750R que suman su potencia a la vez que proporcionan redundancia: si uno fallara los otros dos podrían seguir haciendo su trabajo. Las baterías también se dividen en 3 packs de 18 módulos de 120 baterías cilíndricas de ion de litio cada uno; en total pesan 111 kg por pack, con los que generan unos 750 KW de potencia (1.000 CV) con una «densidad energética» similar a las que equipan los coches de Fórmula E.
Pero la forma en que se comportan las baterías es muy diferente en los motores eléctricos que en los tradicionales. Aquí se aprendió mucho de los coches de Fórmula-E de la FIA, la «versión eléctrica» de la Fórmula 1. Debido a que las baterías se sobrecalientan sobremanera cuando se les exige al máximo, la potencia del motor debe limitarse a unos 210 KW (aunque puntualmente se puedan utilizar al máximo, 750 KW). Para aliviar el calor generado se utiliza un método de empaquetado de baterías individuales con un corcho portugués especial que las aísla y refrigera a la vez; además de eso hay un radiador. Y no sólo eso: cada batería lleva un sensor de temperatura y de voltaje. De este modo se monitoriza en todo momento en tiempo real lo que sucede con ellas y se puede detectar cualquier problema o sobrecalentamiento. Y aunque existe la remota posibilidad de que se incendien, el sistema está encapsulado en un armazón de protección ignífugo y con gas argón que crearía una atmósfera interior sin oxígeno, a prueba de llamas.
Antes de volar los motores se probaron durante más de 120 horas en tierra, llevándolos hasta el límite para comprobar qué señales daban cuando están a punto de fallar, algo parecido a lo que se hace con los automóviles en su fase de diseño y a lo que se hace antes de las carreras con los bólidos de Fórmula 1. Después el Spirit of Innovation emprendió sus vuelos, con recorridos de un máximo de 15 minutos cada uno, en los que se comprueba la respuesta de las baterías, el motor, la potencia y velocidad que se puede alcanzar. En total se han realizado más de 30 vuelos hasta la fecha, aumentando poco a poco todos los parámetros. De hecho, hasta tuvieron que cambiar el «avión perseguidor» que graba las imágenes en vídeo debido a las velocidades alcanzadas. El récord de velocidad se registro en ni más ni menos que 556 km/h, todo un logro para este tipo de aviones.
El piloto de pruebas ha explicado que el manejo del aparato es muy similar al de cualquier avioneta convencional, si acaso con una respuesta más lineal y ágil que en los motores tradicionales de combustión. También sorprende bastante su silencio en cuanto el motor se apaga, un poco como también sucede en los automóviles eléctricos.
Aunque el proyecto todavía está lejos de alcanzar la magnitud de los aviones comerciales de mayor tamaño y a las baterías todavía les queda mucho para llegar a la densidad de 500W/kg con la que podrían competir con los motores de propulsión, este prototipo se trata de un prometedor comienzo, una forma de transporte elegante y limpia en la línea de la electrificación total a la que se dirigen muchas modalidades de transporte.