Cómo funciona un avión eléctrico y cuándo empezarán a ser un estándar para pasajeros

El avance de la tecnología eléctrica ha transformado muchas industrias, y la aviación no es la excepción. Los aviones eléctricos han emergido como una alternativa prometedora para reducir las emisiones de carbono y disminuir el impacto ambiental del transporte aéreo. Sin embargo, aunque los desarrollos han sido significativos, estos aviones todavía no son una realidad comercial en los vuelos de pasajeros. En este artículo analizaremos el funcionamiento de los aviones eléctricos, sus ventajas y desafíos, y veremos cuándo podrían convertirse en un estándar en la aviación comercial.

¿Cómo funciona un avión eléctrico?

Un avión eléctrico se basa en la propulsión a través de motores eléctricos en lugar de motores de combustión interna. La energía necesaria para mover estos motores proviene de baterías recargables o, en algunos casos, de sistemas híbridos que combinan electricidad y combustibles tradicionales. Los elementos principales de un avión eléctrico incluyen:

Fuente de energía

Actualmente, la mayoría de los aviones eléctricos utilizan baterías de iones de litio, similares a las que encontramos en automóviles eléctricos o dispositivos electrónicos. Sin embargo, las necesidades energéticas de una aeronave son significativamente mayores, lo que impone limitaciones en la autonomía y el peso del avión. Empresas como CATL y Tesla están desarrollando baterías de mayor densidad energética para mejorar el rendimiento de estos aviones.

Otra alternativa en desarrollo son las celdas de combustible de hidrógeno, que generan electricidad a partir de la reacción química entre hidrógeno y oxígeno, produciendo solo agua como subproducto. Esta tecnología ofrece una mayor autonomía y tiempos de recarga más rápidos que las baterías convencionales.

Motores eléctricos

Los motores eléctricos de estos aviones son más eficientes y requieren menos mantenimiento que los motores de combustión. Al no depender de combustibles fósiles, eliminan la emisión de gases contaminantes y reducen el ruido durante el vuelo. Empresas como magniX han desarrollado motores eléctricos de alto rendimiento para aviones comerciales de corto alcance.

Sistema de control y distribución de energía

La gestión eficiente de la energía es crucial para maximizar la autonomía del avión. Los sistemas avanzados de control permiten distribuir la electricidad de manera óptima entre los motores y otros componentes electrónicos de la aeronave. Estos sistemas también monitorean en tiempo real el estado de las baterías y ajustan la potencia según las necesidades del vuelo.

Ventajas de los aviones eléctricos

El desarrollo de aviones eléctricos responde a la necesidad de reducir la huella de carbono de la industria aeronáutica. Algunas de sus principales ventajas incluyen:

• Cero emisiones directas: los aviones eléctricos no queman combustibles fósiles, lo que reduce significativamente las emisiones de CO₂ y otros gases contaminantes.

• Menor contaminación acústica: al no tener motores de combustión interna, los aviones eléctricos generan menos ruido, lo que beneficia a las comunidades cercanas a aeropuertos.

• Menores costos operativos: los motores eléctricos requieren menos mantenimiento y los costos de electricidad pueden ser inferiores a los del combustible de aviación.

• Eficiencia energética: los motores eléctricos convierten una mayor proporción de la energía en movimiento en comparación con los motores de combustión interna.

Desafíos tecnológicos y barreras para su adopción

A pesar de sus beneficios, los aviones eléctricos todavía enfrentan obstáculos tecnológicos y económicos que dificultan su adopción masiva. Los principales desafíos incluyen:

Densidad energética de las baterías

Las baterías de iones de litio actuales tienen una densidad energética limitada en comparación con los combustibles fósiles. Mientras que el queroseno de aviación proporciona aproximadamente 12,000 Wh/kg, las baterías de última generación apenas alcanzan los 400 Wh/kg. Esto limita la autonomía de los aviones eléctricos, restringiendo su uso a vuelos cortos y regionales.

Peso y capacidad de carga

El peso de las baterías sigue siendo un problema clave. En un avión comercial tradicional, el combustible se consume a lo largo del vuelo, reduciendo su peso y mejorando la eficiencia. En cambio, las baterías eléctricas mantienen un peso constante, lo que representa un reto para el diseño de aeronaves eléctricas.

Infraestructura de carga

Para que los aviones eléctricos sean viables a gran escala, los aeropuertos deben contar con infraestructura para la recarga rápida de baterías o el abastecimiento de hidrógeno. Esto requiere una inversión significativa en la modernización de aeropuertos y estaciones de carga.

Regulaciones y certificaciones

Los aviones eléctricos deben cumplir con estrictas regulaciones de seguridad antes de ser aprobados para vuelos comerciales. La certificación de nuevos modelos y tecnologías puede tardar años, lo que ralentiza su adopción.

¿Cuándo serán estándar para pasajeros?

Aunque los aviones eléctricos han avanzado considerablemente, la adopción a gran escala en vuelos comerciales aún está en proceso. Algunos hitos clave en este desarrollo incluyen:

• 2025-2030: se espera que aviones eléctricos pequeños y regionales comiencen a operar en rutas cortas, con una capacidad de 10 a 20 pasajeros. Empresas como Eviation y Heart Aerospace ya han anunciado modelos que podrían estar listos en esta década.

• 2030-2040: mejoras en la densidad energética de las baterías permitirán aviones de mayor tamaño con autonomías extendidas, abriendo la posibilidad de vuelos de mediana distancia.

• 2040 en adelante: si se logran avances significativos en almacenamiento de energía y carga rápida, los aviones eléctricos podrían reemplazar a los aviones convencionales en la mayoría de los vuelos comerciales.

Aviones eléctricos y otras curiosidades

Mientras la aviación eléctrica sigue evolucionando, el cielo sigue dominado por los gigantes de siempre: Airbus y Boeing. Dos fabricantes que han marcado la historia de los vuelos comerciales y que muchos pasajeros confunden. ¿Cómo distinguirlos?

Y si hablamos de tamaño, algunos aviones han llevado la capacidad de pasajeros al límite, convirtiéndose en auténticas ciudades voladoras. Pero, ¿cuáles han sido los más grandes?

El artículo Cómo funciona un avión eléctrico y cuándo empezarán a ser un estándar para pasajeros fue publicado originalmente en Urban Tecno.