Le Bourget 2011: EADS presenta VoltAir, un concepto de sistema de propulsión completamente eléctrico

París, Le Bourget22 junio 2011

  • Cero emisiones de dióxido de carbono durante el vuelo
  • Almacenamiento de energía de próxima generación
  • Motores eléctricos de densidad ultraelevada
  • Más comodidad para los pasajeros

Volar alto con baterías – EADS Innovation Works, la red corporativa de tecnología e investigación de EADS, presenta en Le Bourget un concepto de sistema de propulsión completamente eléctrico. El concepto tecnológico de VoltAir sustenta la visión de un vehículo aéreo con cero emisiones que podría ser una realidad dentro de 20 años. VoltAir es uno de los proyectos agrupados bajo el nombre de eCO2avia de EADS Innovation Works que forman parte del programa de investigación del grupo EADS que busca cumplir con los objetivos de protección climática impuestos a la industria aérea.

El sistema de almacenamiento de energía eléctrica (baterías) de próxima generación de VoltAir alimentará a motores eléctricos superconductores de alta eficiencia que moverán hélices contrarrotativas carenadas. Combinado con un diseño de fuselaje radicalmente nuevo, se espera lograr unos desarrollos muy prometedores en las tecnologías de propulsión eléctricas que podrían allanar el camino hacia los vuelos ultrasilenciosos sin emisiones.

“VoltAir es un concepto de investigación abierto, no un enfoque comercial a corto plazo”, comenta Jean Botti, Director Técnico (CTO) de EADS. “Se trata de una investigación de gran amplitud de miras que podría resultar muy provechosa para diversas aplicaciones. Como arquitectos de sistemas de aviones que somos, nos estamos imponiendo unas metas cada vez más altas en esta investigación para estimular ideas nuevas. Nuestro objetivo es ir un paso más allá para conseguir una propulsión más eléctrica y libre de emisiones”.

Gracias al impulso recibido por la importante demanda para aplicaciones automovilísticas y los coches híbridos y eléctricos cada vez más numerosos, los avances logrados a lo largo de la última década en lo relativo a las capacidades de los sistemas de almacenamiento de energía eléctrica de alta densidad han sido extraordinarios. Las capacidades de las baterías de hoy en día están todavía muy lejos de parecerse a lo que es teóricamente posible. Actualmente se están investigando materiales nuevos con unas propiedades muy prometedoras para el almacenamiento de energía de nueva generación. Algunas de ellas están basadas en combinaciones de litio-aire y litio-azufre. Los científicos esperan que estas baterías superen unas densidades de energía de 1.000 Wh/kg en las próximas dos décadas, lo que significaría conseguir más del doble de rendimiento que el actualmente posible. El concepto VoltAir se basa en la suposición de que es posible conseguir en el espacio de tiempo indicado el nivel de densidad de energía necesario.

Las baterías VoltAir están integradas en unidades contenerizadas, reemplazables, ubicadas en el fuselaje de forma que sea posible un cambio sencillo de las baterías vacías en el aeropuerto de una manera similar a la carga y descarga de contenedores de mercancías o equipaje. Dado que el proceso de recarga y mantenimiento de las baterías se realiza en tierra, tanto el peso como la complejidad del sistema a bordo del avión son mucho menores y es posible llevar a cabo las operaciones aeroportuarias de forma prácticamente normal. Además, los tiempos de inmovilización no se ven afectados, ya que la “realimentación” es al menos tan rápida como el repostaje convencional.

Los motores eléctricos convencionales son muy eficientes (hasta un 98% de eficiencia propulsora), pero por norma general no ofrecen las densidades de potencia (salida de energía por peso unitario/kilovatio por kg) necesarias para misiones de larga distancia. El descubrimiento de materiales superconductores de alta temperatura (High-Temperature Superconducting –HTS) brinda la solución clave para resolver este problema. Estos materiales son la base para los motores superconductores de alta densidad de energía que empiezan a estar disponibles hoy en día y que se espera mejoren la eficiencia de peso de las turbinas de gas a medida que progrese su desarrollo. La refrigeración necesaria de estos motores para alcanzar la temperatura superconductora puede conseguirse con nitrógeno líquido, un producto barato y ecológico. En la plataforma tecnológica VoltAir se espera que los motores HTS alcancen unas densidades de potencia de 7-8 kW/kg con pérdidas eléctricas mínimas.

Mientras que los motores transmiten toda su potencia a las hélices, los pasajeros a bordo del VoltAir no notarán nada dado el bajísimo nivel de ruido del motor. A esto hay que añadir que durante el vuelo este sistema de propulsión eléctrico no emite ninguna partícula de dióxido de carbono ni de óxido de nitrógeno.

Además de todos los beneficios del sistema de propulsión, la plataforma tecnológica VoltAir ofrece importantes mejoras para el pasajero. La forma del fuselaje perfeccionada en términos de anchura y longitud para mejorar la aerodinámica ayudará también a que los niveles de ruido generado por el paso del flujo de aire por el revestimiento del fuselaje sean muy bajos. Los motores eléctricos ultrasilenciosos están ubicados en la parte trasera del fuselaje, lejos de la cabina. Por otra parte, al ser la sección transversal de la cabina del VoltAir muy ancha en comparación con su longitud los pasajeros podrán disfrutar de un mayor espacio. Además de esta mejora en la comodidad, la nueva estructura del avión permitirá realizar el embarque en menos tiempo.

Acerca de EADS

EADS es líder mundial en aeronáutica, defensa y servicios relacionados. En 2010, el Grupo –compuesto por Airbus, Astrium, Cassidian y Eurocopter– generó unos ingresos de 45.800 millones de euros con una plantilla de casi 122.000 empleados.
 

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