La Industria

La batalla por liderar la nueva era de la aviación eléctrica.

Airbus, Boeing, Rolls-Royce o General Electric luchan por preservar su hegemonía ante la llegada de un nuevo modelo. Los avances en la automoción podrían ayudar a resolver el que hasta ahora ha sido el gran obstáculo: las baterías.

Airbus pensaba que estaba a punto de hacer historia en el sector aéreo. Cuando el avión eléctrico E-Fan se elevó en el aire sin apenas hacer ruido un día de verano de 2015, se escucharon los vítores de los que estaban a pie de pista en el aeropuerto de Lydd, al sur de Inglaterra. Cerca de un siglo después de que Louis Blériot se convirtiese en el primer hombre en cruzar en avión el Canal de la Mancha, la misma hazaña empleando la electricidad iba a pasar a la historia.

Pero alguien se adelantó. Tras escuchar el plan de Airbus, un piloto francés había despegado en su propio avión eléctrico para acrobacias aéreas unas horas antes y cruzó el Canal de la Mancha desde la otra dirección.

La aviación está a punto de experimentar la mayor revolución desde que Frank Whittle inventó el motor a reacción en 1937. Tras décadas en las que los aviones han funcionado con combustibles fósiles, los avances en los materiales, la tecnología de baterías y los sistemas eléctricos ofrecen la promesa de vuelos comerciales más limpios y baratos. Pero, en esta revolución, los actores tradicionales de la industria no tienen aseguradas sus posiciones. Tres años después de los primeros ensayos sobre el Canal de la Mancha, las mayores compañías aeroespaciales compiten para lanzar el avión eléctrico al mercado y para prevenir la competencia de una nueva generación de potenciales fabricantes de aviones.

El año pasado, se anunciaron más proyectos eléctricos en la aviación que en los nueve años anteriores, según la consultora Roland Berger. De los 100 hechos públicos desde 2009, sólo el 30% pertenece a actores consolidados como Boeing, Airbus o Rolls-Royce. El resto son start up o nuevas empresas que se incorporan al sector aeroespacial. Y esos son sólo los que se han hecho públicos.

“Los proyectos anunciados probablemente sean sólo la punta del iceberg, especialmente en China”, explica Robert Thomson, socio de Roland Berger. “Mucha información se guarda a buen recaudo. Incluso en Occidente, muchos de los anuncios han sido forzados [después de filtrarse los proyectos]”, agrega.

En esta nueva era de aviación eléctrica, el mercado no será sólo para los llamados taxis eléctricos -pequeños vehículos que transportarán a unos pocos pasajeros en distancias muy cortas-. Un creciente número de proyectos se centra en el potencial de construir aviones regionales que transporten docenas de pasajeros en distancias de varios cientos de kilómetros, el mayor de ellos con una capacidad para 100 pasajeros.

Las limitaciones en los sistemas eléctricos implican que en un futuro próximo estos aviones serán principalmente híbridos, que combinen turbinas de gas tradicionales con la electricidad de generadores a bordo. Pero incluso estos híbridos permitirán a los diseñadores reinventar el avión moderno. En lugar de motores a reacción colgando de un ala, podrían distribuirse múltiples hélices motorizadas por el avión, ofreciendo así a los diseñadores un nuevo lienzo para que sueñen vehículos con una mayor eficiencia aerodinámica y potencialmente más seguros.

Sin el rugido de grandes turbinas que despierten a los residentes al despegar, los aeropuertos podrían operar virtualmente las 24 horas del día o incluso más cerca de áreas urbanas, produciendo una menor contaminación acústica. Y el ruido en el aterrizaje podría paliarse descendiendo en un ángulo más inclinado.

La revolución no afectará sólo a la forma de volar de la gente o al diseño del avión. La aviación eléctrica también podría alterar la jerarquía aeroespacial, minando los modelos de negocio de grandes fabricantes de motores como Rolls-Royce y General Electric. La posibilidad de emplear turbinas de gas más pequeñas para mover un generador implica que la propulsión podría dejar de ser un sistema aparte, separado de otras funciones que consuman energía. Es probable que sea fundamental para la propia estructura del avión, lo que exige experiencia en electrónica y sistemas que pueden ir más allá de los conocimientos de los actuales fabricantes de motores de aviación.

Así, ¿quién estará mejor posicionado para reclamar el valor de integrar un sistema eléctrico o híbrido en un armazón? ¿Los fabricantes tradicionales de turbinas de gas, los especialistas en sistemas eléctricos o los propios fabricantes de aviones?

Menos emisiones

Mientras se lucha esta batalla, se intensifica la presión en la industria para resolver el problema de las emisiones. Los viajes aéreos suponen el 2% de las emisiones globales. Pero dado que el tráfico aéreo se duplica cada 15 años, las emisiones de la aviación aumentan entre un 4,5% y un 6% anual, según el proyecto de investigación público-privado Clean Sky de la UE.

Roland Berger, por su parte, calcula que las emisiones de la aviación podrían alcanzar el 10% del total en 2050.

El sueño de los vuelos eléctricos no es nuevo. El aventurero francés Gaston Tissandier se convirtió en el primer aviador en volar un vehículo eléctrico cuando acopló un motor eléctrico Siemens a un avión en 1883. Pero el rompecabezas para fabricar una batería y los sistemas eléctricos que la acompañan lo suficientemente potentes y ligeros para propulsar un avión de pasajeros ha frustrado a los ingenieros aeroespaciales desde entonces.

La diferencia ahora es que la apuesta por los coches eléctricos está dando lugar a tantas mejoras en las baterías y los sistemas que lo que antes parecía imposible en la aviación comercial puede estar ahora al alcance. Al menos, en un formato híbrido y para vuelos cortos de hasta 1.600 kilómetros, perfectos para las rutas de las aerolíneas de bajo coste. “Vemos la aviación eléctrica como una cuestión de tiempo”, explica Chris Essex, responsable de flota y compras de EasyJet, la segunda mayor aerolínea de bajo coste de Europa por número de pasajeros.

Pero, pese a las recientes mejoras en la capacidad de almacenamiento de las compañías, hay limitaciones fundamentales para el vuelo de aviones de pasajeros más grandes usando sistemas exclusivamente eléctricos.

“Las baterías poseen una densidad de energía 60 veces menor que el queroseno”, explica Stéphane Cueille, jefe de innovación en Safran, el fabricante francés de motores para aviones, que realizó este año su primera prueba sobre el terreno de un sistema de propulsión híbrido.

“Incluso si se multiplicase la densidad por cinco, por encima de lo que los laboratorios afirman que se puede conseguir en el futuro, harían falta 180 toneladas de baterías para volar un avión Airbus A320 de un solo pasillo más de 3.000 millas náuticas. Sólo el peso al despegue del avión es de 80 toneladas, así que eso da una idea del desafío”.

Como sucede en la industria del automóvil, la tecnología híbrida será el trampolín. Airbus ha formado equipo con Siemens y Rolls-Royce para desarrollar un avión eléctrico híbrido viable con entre 50 y 100 plazas que quiere esté en servicio en la década de 2030. Boeing, por su parte, está apoyando su propia investigación con participaciones en start up como el desarrollador de aviones de Washington Zunum y el grupo de baterías Cuberg. El año pasado compró Aurora Flight Sciences, que ha trabajado con el Gobierno estadounidense en la aviación eléctrica y autónoma.

Pero incluso los sistemas híbridos tendrán que avanzar considerablemente para ser competitivos frente a los aviones convencionales. Las baterías y las pilas de combustible siguen siendo demasiado pesadas, y hay que resolver el problema del calor generado por los cables y otros componentes. También existe un mayor riesgo de que se produzcan incendios al utilizar voltajes más altos en las atmósferas más finas en las que opera un avión. Finalmente, la pérdida de energía en las fases de un sistema híbrido implica que las turbinas de gas siguen siendo mucho más eficientes.

En cualquier caso, el Gobierno noruego confía hasta tal punto en que el problema se resolverá en la próxima década que ha prometido que toda la aviación nacional funcionará con electricidad en 2040. El objetivo no es disparatado como podría parecer. Los numerosos fiordos de Noruega hacen que el viaje por aire sea a menudo más eficiente que por carretera. Su ruta aérea más corta dura sólo 12 minutos, pero el viaje llevaría varias horas en coche.

Wideroe, la mayor aerolínea de Noruega, empezará a sustituir su flota del pequeño avión Bombardier Dash 8 a partir de 2025, aproximadamente, y pretende iniciar la transición a la aviación eléctrica. “Pensamos que es posible reducir el coste medio del asiento un 30%”, afirma su consejero delegado, Stein Nilsen. La aerolínea no sólo podrá reducir su dependencia del caro combustible para aviones, sino que los costes de mantenimiento podrían ser más bajos al tener los sistemas eléctricos menos partes mecánicas que sufran desgaste.

El plan ha despertado el interés de Airbus y Zunum, que se han reunido con autoridades del Gobierno noruego. Pero estos grupos y otras firmas también están siguiendo de cerca las iniciativas de Avinor, el operador de aeropuertos del país, que trabaja desde hace tres años en planes de electrificación.

Las infraestructuras siguen siendo uno de los mayores retos de la aviación eléctrica, según explican las aerolíneas. “La capacidad de cargar las baterías, cómo llevar a cabo las labores de mantenimiento a pie de pista y lo que eso implica para la utilización de los activos. Hay importantes preguntas sin respuesta. Los aeropuertos tienen que analizarlo detenidamente”, señala Essex.

Incertidumbre

Sin embargo, hasta que otros no empiecen a mostrar su compromiso con la aviación eléctrica, sigue existiendo incertidumbre sobre cómo evolucionará el mercado comercial. Zunum calcula que el mercado de aviones regionales de hasta 100 asientos vale en la actualidad un billón de dólares. Pero ejecutivos de Boeing y Airbus afirman que las limitaciones que afectan a la aviación híbrida y eléctrica hacen difícil efectuar previsiones claras sobre el potencial del mercado. Además, ni las compañías ni los pasajeros querrán pagar más por el privilegio de volar con electricidad, advierte Naveed Hussain, vicepresidente de tecnología aeromecánica de Boeing. “No llegará a menos que sirva para un gran número de rutas, de forma que justifique la inversión”, incide.

Existen otras razones para la cautela. El Boeing 787 es el avión más electrificado del mundo tras reemplazar varios sistemas hidráulicos por otros eléctricos. No obstante, aún persisten en la memoria los numerosos incendios que sufrieron las baterías del avión en sus primeros años.

Además, este año murieron dos personas al estrellarse en Hungría un avión eléctrico en pruebas de Siemens. Aunque los hallazgos iniciales sugieren que el sistema eléctrico no fue el responsable, el accidente fue un aviso trágico de que esta tecnología no se ha probado aún a gran escala.

Accidentes

La industria está orgullosa de que el avión siga siendo uno de los medios de transporte más seguros pese al rápido crecimiento del tráfico. El año pasado no se produjeron accidentes fatales de un avión comercial de pasajeros. “Nadie quiere que la próxima revolución en la aviación empañe ese registro”, señala Paul Stein, director de tecnología en Rolls-Royce. Así, se seguirá poniendo el foco en la seguridad y la fiabilidad, y eso implica que la tecnología tardará tiempo en madurar.

Peggy Hollinger – Finalcial Times, Expansión