El desarrollo de la Universidad de La Plata y una empresa privada utiliza baterías de litio para funcionar. Menos emisiones, más eficiencia de consumo y un vuelo más silencioso son sus atributos. La escasa autonomía, el desafío a superar.
El cambio climático y la sostenibilidad son temas cruciales para el desarrollo de tecnologías a medida que el mundo se dirige hacia una matriz energética más limpia. En ese marco, la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) se convirtió en uno de los polos de investigación e innovación más avanzados de la Argentina, con el eje puesto en proyectos que van en tándem con el proceso global. A la operación de la primera fábrica de celdas de litio, se le suma la construcción de un avión eléctrico que se denomina AV100 Epower.
Se trata de una iniciativa clave para un sector como el aeronáutico, donde los objetivos de sostenibilidad son mucho más desafiantes que en el transporte por tierra y mar.
Los aviones convencionales dependen de grandes cantidades de combustibles fósiles que contribuyen significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero, y que debido a la fuerza de propulsión que requieren las aeronaves, son muy difíciles de reemplazar.
En ese marco al que se suma la presión creciente para reducir la huella de carbono, el desarrollo de aviones eléctricos se impone como una solución viable, aunque no exenta de obstáculos.
La aeronave posee un avanzado sistema de gestión de energía que supervisa constantemente el estado de las baterías y optimiza su uso, un sistema clave para prolongar su vida útil, garantizar la seguridad del vuelo, y permitir una recarga rápida, facilitando las operaciones y reduciendo el tiempo de inactividad.
El proyecto de la UNLP, en asociación con la empresa Aviem Aeronáutica SRL, es encabezado por un equipo multidisciplinario de investigadores, ingenieros y estudiantes que trabajan en el Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica «Alfredo Desages» (IIIE), mientras que el Centro Tecnológico Aeroespacial de la Facultad de Ingeniería (CTA) trabaja en el fuselaje.
Cabe señalar que, a diferencia de los motores de combustión interna, el avión eléctrico ofrece varias ventajas, como una mayor eficiencia energética, menos partes móviles y una operación más silenciosa. Sin embargo, también presentan desafíos, especialmente en términos de almacenamiento de energía y peso de las baterías.
Por ello, la Universidad está investigando y desarrollando baterías de alta densidad energética y sistemas de gestión de energía avanzados, esenciales para asegurar que el avión tenga una autonomía y rendimiento adecuados para operaciones prácticas.
Así es el avión eléctrico AV100 Epower
De acuerdo a los datos brindados por la UNLP a Dinamicarg, el avión eléctrico tiene un peso máximo de despegue de 725kg, dispone de una carga útil de 180 kg y podrá transportar hasta dos personas.
Una vez listo para operar, el vehículo contará con una habilitación de vuelo en categoría experimental, será utilizado para la instrucción de pilotos, y contará con un certificado de aeronavegabilidad para investigación y desarrollo.
Uno de los componentes más críticos del A100 Epower es su sistema de baterías de iones de litio de alta densidad energética, que están diseñadas para ser ligeras y eficientes, ofreciendo una autonomía de vuelo de aproximadamente una hora (45 minutos de vuelo continuo y 15 minutos de margen).
Además, su estructura está construida con materiales compuestos ligeros, como la fibra de carbono que no solo reducen el peso del avión, sino que también proporcionan una alta resistencia y durabilidad.
La aeronave posee un avanzado sistema de gestión de energía que supervisa constantemente el estado de las baterías y optimiza su uso. Este sistema es clave para prolongar su vida útil, garantizar la seguridad del vuelo, pero principalmente permite una recarga rápida, facilitando las operaciones y reduciendo el tiempo de inactividad.
La seguridad es una prioridad en el diseño y funcionamiento del A100 Epower. Los sistemas de redundancia y los controles avanzados garantizan que el avión pueda responder adecuadamente a cualquier situación de emergencia.
Además, la fiabilidad inherente de los motores eléctricos, con menos partes móviles y menor riesgo de fallos mecánicos, contribuye a la seguridad general del avión y, en este caso, le provee al vehículo 107 caballos de potencia.
El proyecto fue seleccionado para recibir financiamiento en el marco del Programa Potenciar Economía del Conocimiento. El resto del financiamiento está a cargo del Centro Tecnológico Aeroespacial de la Facultad de Ingeniería de la UNLP, que destina fondos propios para llevar adelante este proyecto, y la empresa Aviem, que entregó el avión y toda la estructura de armado.
Evaluación de vuelo y fecha de lanzamiento
Las primeras pruebas operativas del primer avión eléctrico se llevaron a cabo en el Aeroclub de La Plata, donde se analizó su funcionamiento en pista. Hasta el momento solo se realizó la instalación eléctrica y evaluaciones sin vuelo relacionadas al consumo, rendimientos y otros parámetros, de las cuales todas tuvieron un buen resultado.
“Pusimos en marcha el motor y la semana próxima iniciaremos las pruebas de distintos parámetros. Instalamos la hélice y la pusimos en condiciones para que trabaje adecuadamente con el motor en cuanto al régimen de revoluciones. Hicimos una evaluación de la temperatura e instalamos un sistema de refrigeración”, señaló Marcos Actis, director del Centro Tecnológico Espacial y decano de Facultad de Ingeniería, una vez concluidos los testeos.
La idea es que durante julio se efectúen los vuelos de práctica y así conocer su comportamiento en el aire. Una vez culminadas las pruebas y controles de rigor, el paso siguiente es cumplir con los compromisos burocráticos en materia de permisos en el marco de las habilitaciones que realiza la Administración Nacional de Aviación Civil (ANAC), para que la aeronave esté habilitada para funcionamiento regular antes de fin de año.
Electromovilidad en el aire
El transporte aéreo es uno de los sectores que más contribuyen a las emisiones globales de dióxido de carbono (CO2). Según datos de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) y otros organismos internacionales, la aviación comercial es responsable de aproximadamente el 2-3% de las emisiones globales de CO2.
Para poner esto en perspectiva, en 2019, el transporte aéreo global emitió alrededor de 918 millones de toneladas de CO2. Aunque este porcentaje pueda parecer relativamente pequeño en comparación con otras industrias, el impacto de la aviación es significativo debido a la alta concentración de emisiones en la atmósfera superior, lo que tiene un efecto más pronunciado sobre el clima.
Si la tecnología de las baterías no se escala para cubrir vuelos de media y larga distancia y para poder transportar más pasajeros, entonces los aviones alimentados por baterías resolverán solo una parte del problema.
El primer avión eléctrico con certificación para volar fue el modelo biplaza denominado “Pipistrel Velis Electro” que fue habilitado en 2020 por la Agencia de Seguridad Aérea de la Unión Europea (EASA). Hasta ahora, es el único de su tipo que cuenta con permisos de vuelo y, como su nombre lo indica, puede transportar a dos personas.
En estos últimos cuatro años, se pusieron en marcha varios proyectos de aviones eléctricos en todo el mundo empleando baterías de litio o hidrógeno para una propulsión limpia. Sin embargo, para reemplazar a los modelos impulsados por combustibles líquidos, aún hay retos que superar ya que todos los prototipos eléctricos en construcción, pueden movilizar hasta un máximo de 10 personas.
Los principales retos tecnológicos en estos momentos consisten en reducir el peso y aumentar la eficiencia, la densidad de potencia y la fiabilidad de los componentes del sistema eléctrico del avión, es decir, los generadores eléctricos, las baterías, los controladores de potencia y los motores.
“Si la tecnología de las baterías no se escala para cubrir vuelos de media y larga distancia y para poder transportar más pasajeros, entonces los aviones alimentados por baterías resolverán solo una parte del problema. Hasta ahora las emisiones en el transporte aéreo solo representan un 3% de las emisiones mundiales, pero los autos eléctricos no presentan los mismos desafíos que los aviones”, señaló un especialista en energías renovables consultado por este medio.
