El reto del transporte aéreo cero emisiones se llama SolarStratos

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Hace tiempo que perseguimos el sueño del transporte cero emisiones. Ya conocemos la fórmula: energías renovables y vehículos eléctricos. Algo que parecía utópico hace un par de décadas ya es una realidad hoy día. Puede que todavía quede un largo camino por recorrer para la masificación de esta tecnología, aunque ya ha madurado y tiene argumentos aplastantes a su favor. ¿Pero qué pasa con la aviación, por qué no seguimos los pasos que hemos avanzado en la Tierra para empezar a surcar los cielos sin emisiones?

Es una pregunta que tiene difícil respuesta, aunque esencialmente nos enfrentamos al mismo problema que los transportes terrestres: la densidad energética de las baterías y el crítico balance entre prestaciones y autonomía. En general los aviones son más eficientes que los automóviles, una vez han ascendido y alcanzado su velocidad de crucero necesitan pocos recursos energéticos para mantenerse en el aire. Pueden desplazarse prácticamente en línea recta hasta el destino y nada les impide seguir avanzando, no hay stops ni semáforos que les obliguen a perder inercia. Está claro, es mejor ir volando que rodando. Pero entonces, ¿por qué no existen aviones eléctricos?

Lo cierto es que sí existen, incluso hay una creciente oferta comercial de ultraligeros y motoplaneadores eléctricos que se pueden adquirir, registrar y volar legalmente. Lo que ocurre es que estamos malacostumbrados a la casi obscena abundancia energética que permite cruzar océanos en unas pocas horas, y eso es algo que todavía queda lejos, muy lejos, de la densidad de las mejores baterías. Hemos tomado ventaja de la eficiencia de estos aparatos para aumentar la velocidad de crucero, en lugar de buscar menores consumos que sobre el asfalto.

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Algunos pioneros de la aviación sostenible como los suizos de SolarStratos, están buscando los límites de la propulsión eléctrica y de la generación fotovoltaica para dar los primeros vuelos hacia la electrificación del transporte aéreo. Para ello han diseñado un planeador de 8,5 metros de largo y dos plazas en tándem con una cuidada aerodinámica y una envergadura de casi 25 metros, propulsado por un motor eléctrico de 32 kW que hace girar una hélice de 4 palas y 2,2 metros de diámetro a 2.200 rpm. La energía procede de una densa batería de 20 kWh y un conjunto de paneles solares que cubren 22 m2 de la superficie alar, con una eficiencia cercana al 24%. Lo más increíble de todo es que en orden de vuelo el aparato marca tan sólo 450 kg en la báscula.

Son cifras que comparativamente con las máquinas de tierra, no parecen impresionar a nadie. Sin embargo, este ‘twizy volador’ le pega un buen repaso al Model S más equipado. Sí, no estamos hablando de fulgurantes aceleraciones ni tiempos de carga ultrarrápidos. Estamos hablando de lo que realmente importa a la hora de viajar; velocidad media y autonomía. El SolarStratos tiene una autonomía de hasta 24 horas de vuelo y es capaz de mantener cruceros de más de 100 km/h. Suponiendo que la vejiga del piloto aguante del tirón, podría viajar de Madrid a Oslo con una carga, en lo que tarda el planeta en dar una vuelta sobre su eje.

Por si esto fuera poco, el equipo de SolarStratos tiene la ambición de volar a una altitud de 24.000 metros, gracias a que el motor eléctrico es inmune a la presión atmosférica y no necesita oxígeno para funcionar. Surcar la estratosfera -de ahí la segunda mitad de su nombre- a 24 kilómetros sobre el terreno es algo impresionante en sí mismo, teniendo en cuenta que el techo de vuelo de un avión comercial es de unos 12.000 metros, la mitad que esta pequeña aeronave de media tonelada. Otra ventaja es que a esa altura no hay nubes que tapen la radiación solar, permitiendo un aprovechamiento óptimo de los recursos.

El reto que no está en absoluto exento de riesgos se llama Mission SolarStratos, y consiste en realizar vuelos estratosféricos a bordo de una nave silenciosa y completamente libre de emisiones. A esta altitud, se puede contemplar la curvatura del planeta y observar las estrellas durante el día.

Para ello, el piloto tendrá que vestir un traje de astronauta debido a que la cabina no está presurizada y que las temperaturas podrían alcanzar los 70 grados negativos. El objetivo es puramente demostrativo de lo que se puede conseguir con energías renovables y probablemente sea el comienzo de lo que veremos en el futuro.

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Via | SolarStratos



Energias renovables

38 Comment responses

  1. Avatar
    February 06, 2017

    un apunte 70 grados negativos¿ las baterias funcionan ?

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      February 06, 2017

      Las llevaran aisladas y bien protegidas. Esa temperatura será en el exterior.

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      February 06, 2017

      Es posible q el calentamiento natural de las baterías las mantenga en buenas condiciones sin dificultad.

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    February 06, 2017

    Que pasada

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    February 06, 2017

    Impresionante…

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    February 06, 2017

    Ya se echaba d mnos un artículo sobre esto! La aviación eléctrica es otro de los grandes avances q deben producirse, los motores d explosión limitan muchisimo a los aviones. Es una pena q sigamos teniendo baterías tan limitadas, esperemos q se produzcan grandes avances en los próximos años, lo necesitamos.

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    February 06, 2017

    Im-presionante.

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    February 06, 2017

    ¿Y nadie cuenta con que a 24.000 metros la densidad del aire es mucho menor y así tanto la sustentación como el impulso de la hélice son menores? Ya no es un tema de falta de oxígeno.

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      February 06, 2017

      por que te crees que ponen alas de esa en-verga-dura, ja,ja,ja no he podido resistirme.

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        February 06, 2017

        Las alas tan largas no son para compensar la baja densidad del aire, sino para disminuir la resistencia inducida, con lo que se disminuye el consumo y se aumenta la distancia de planeo.
        Veras que todos los planeadores son así y no vuelan a 24000m.

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      February 06, 2017

      La densidad no es la única variable para la sustentación de un avión ( tanto de las alas como de las palas de las hélices ),también esta la velocidad. La sustentación es proporcional al cuadrado de la velocidad, de manera que si la densidad del aire disminuye hasta 1/2 de su valor, basta con multiplicar la velocidad por la raiz cuadrada de dos (1,414) para mantener la misma sustentación. Esto favorece ademas aumentar la distancia alcanzable en el mismo tiempo.

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      February 06, 2017

      Probablemente la envergadura de las hélices esté optimizada para volar a esas altitudes, de ahí el diámetro de 2,2 m de sus palas. Una barbaridad para un avión de esas características.

      A esas alturas casi no hay atmósfera y la eficiencia de sus células fotovoltaicas es mayor puesto el “filtro de aire” desaparece y obtienen más energía.

      Y lo mejor de todo, la resistencia al avance es muchísimo menor que a nivel del mar por lo que el consumo energético es mucho más bajo sacándole todo el partido a los 32 kW de potencia del motor.

      La idea se podría implementar en drones de elevada altitud que pudieran volar durante esas 24 horas sin parar para monitorizar con cámaras de elevada resolución parcelas de terreno bastante amplias.

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        February 07, 2017

        El gran diámetro de las hélices es para aumentar el rendimiento . Una hélice de gran diámetro siempre es mas eficiente a cualquier altura de vuelo. Lo que sucede con los aviones comerciales es que se llega a una solución de compromiso por motivos prácticos ( seria muy complicado ponerle una hélice de 2,2m a una avioneta, tendría que ser plegable , o poner un tren de aterrizaje, de una altura excesiva), si embargo cuando hay que ahorrar energía como este caso, o en aviones de pedales, que vuelan a baja altura, no queda otro remedio que poner hélices de gran diámetro.

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          February 08, 2017

          ¿Te acuerdas del F4U Corsair? ese tenia una hélice de 4.04 mts de diámetro. 😀

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            February 09, 2017

            Pues si, aprovechaba las alas en w para no tener que poner un tren de aterrizaje demasiado alto.

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    February 06, 2017

    El peso tambien disminuye la gravedad tambien disminuye a esa altura jugando a su favor.

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      February 06, 2017

      A 24km de altura la gravedad es prácticamente la misma y el peso tb.

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    February 06, 2017

    pensé que era una paja mental de algún suizo pero resulta que ya tienen el avión construido, o al menos el exterior.

    youtube.com/watch?v=B1eNBqOIms8

    Pues así a ojo me parece difícil el tema por lo de tener que subir ahí arriba solo con la hélice y lo poco denso que es el aire a esa altura… pero bueno, habrá que darles tiempo a ver si consiguen algo significante. Se que el Solar Impulse subía hasta los 10.000 metros sin problemas. Supongo que buscaban la altura mínima para poder estar por encima de las nubes. Con que estos consigan llegar a 15.000 metros ya sería una experiencia impresionante. Poder estar ahí arriba casi en silencio y con esas vistas… más de uno lo pagará, pero lo que a mí me interesa es cuando van a conseguir vuelos comerciales con motores eléctricos.

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    February 06, 2017

    Sólo subir el avión con dos personas (unos 600 kg) a 24000 m ya cuesta casi 40 kWh.

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      February 06, 2017

      Por eso llevan placas fotovoltaicas.

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      February 06, 2017

      lo que hay que saber es cuantos kwh producen esas placas, por que a lo mejor el consumo del motor es inferior a lo producido por estas (que según la noticia es lo que pasa), por eso pueden estar 24 horas en el aire

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        February 06, 2017

        El consumo debe ser inferior porque si no las cuentas no me salen.

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    February 06, 2017

    A esa altura el aire es muy poco denso y la velocidad de vuelo será mucho mayor que cerca del suelo para conseguir la sustentación necesaria. Eso favorece el alcance. Después, desde 24 km de altura cortas motor y bajas planeando durante cientos de kilómetros sin consumir nada. Un buen planeador tiene una fineza de 60:1, es decir, por cada metro que desciende, avanza 60. Este no llegará a tanto por culpa de la hélice, pero por mucho que baje le da para hacer un huevo de kilómetros a vela. Vaya pasada…

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    February 06, 2017

    Yo creo que este tipo de tecnología se podría usar para usar drones para transporte

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      February 06, 2017

      En realidad ni siquiera ntiendo xq llevan pilotos, con la tecnología actual no les haría falta.

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        February 06, 2017

        llevan pilotos por que se supone que son la carga util, es decir no es un drone, lo que quieren es transportar a 2 personas

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          February 08, 2017

          Insisto, creo que lo que ofrecen no es práctico para el transporte de personas pero si de paquetes ya que vuela demasiado alto y despacio

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    February 06, 2017

    No sería más factible usar un ducted fan en vez de helices.

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    February 07, 2017

    Supongo que la batería se carga en tierra y que con el principal gasto energético, el despegue, queda muy mermada, siendo las placas solares las que mantienen el vuelo hasta en altura, ayudadas por lo que quede de energía, por eso se habla de autonomía. Si no, podría volar indefinidamente con las placas. Una posibilidad sería usar algún tipo de carril impulsor o “catapulta” como las de los portaaviones. Con eso se ahorraría tener una batería tan grande y por tanto mucho peso.

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    February 07, 2017

    Creo que el artículo mezcla varios temas y saca conclusiones equivocadas a partir de premisas sesgadas.
    No puedes comparar la eficiencia de una turbina funcionando a gran altitud que un motor de combustión de un coche.
    Hace muuuchos años que no hay aviones de transporte de pasajeros con motor a combustión, son todos a turbina, sean a hélice que a reacción.
    Lo que quieren hacer estos Suizos es muy importante, sin duda, y es un primer paso necesario.
    Otro tema es que los aviones vuelan a 12.000mts máximo de altura es por varias razones, y una de ellas es la radiación. Uno de los problemas que tenia el Concorde, que volaba más alto de lo normal, era cuantos vuelos podia hacer un piloto antes de tener que dejarlo, por la exposición prolongada a la radiación.
    Lo mismo con los pilotos de los U2 y del SR 71.
    Un avión que vuele a 24.000mts y quiera hacer el trayecto Madrid-Oslo, ni siquiera llega a la altura de vuelo queya tiene que bajar.
    Que en un futuro también la aviación será electrica, si, sin duda, pero por desgracia falta bastante más de lo que me gustaría.
    Y es sobre todo por una cuestión de economía de las empresas.

    Imajinate que se desarrolla un avion equivalente al 737 electrico, pero vuela a solo 500km/h, eso significa que las compañías tendrán que tener entre un 50% y un 80% más de aviones, pilotos y tripulaciones para cubrir los mismos vuelos.

    O el avion les hace ahorrar una barbaridad, o va a ser complicado.

    Ojalá me equivoque

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      February 07, 2017

      Hola Fede, es verdad que puede ser algo confuso el artículo pero mi intención era comparar aviación ligera (aviones de menos de una tonelada con un único motor de pistones) con automoción, buscando performances comparables en ruta. Lo habitual para este tipo de ultraligeros es volar a unos 250 metros sobre el terreno, aproximadamente. Tal vez lo que induce a confusión es el ambicioso objetivo de SolarStratos de volar a 24.000 metros, más del doble que el techo de vuelo de un avión comercial de pasajeros con varias turbinas.

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        February 07, 2017

        Como dices, creo que el problema es comparar este avión, que tiene mucho de prototipo y prueba de tecnología con el uso de un coche.
        Hubiera estado más acertado comparar el avión eléctrico de Airbus (no me acuerdo el nombre) con la automoción. Creo que ahí si hubiera estado más acertado. Sobre todo porque ese modelo si que compite con los pequeños aviones a motor.
        Por cierto, gracias por la respuesta, se agradece tener un intercambio de ideas.

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        February 08, 2017

        Para que complicarse en llevar pasajeros a una velocidad tan baja a una altura tan alta que requieren equipos pesados y tripulación.
        El futuro de esta tecnología está en transportar paquetes a largas distancias que permitan llegar donde los barcos y los trenes no llegan.

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      February 07, 2017

      Cita: “Hace muuuchos años que no hay aviones de transporte de pasajeros con motor a combustión, son todos a turbina, sean a hélice que a reacción.”

      Las turbinas son motores de combustión interna (o externa cuando son de vapor) rotativos y los de pistones son motores de combustión interna alternativos pero todos son de combustión, por tanto, aún se usan motores de combustión para la aviación.

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        February 07, 2017

        Tienes razón, me he expresado mal.
        Es que en el artículo compara aviones con motores a pistones como si fueran los de pasajeros.
        Lo que queria decir que aviones de pasajeros, los de las aerolineas, hace anos que no son a pistón todos son a turbina, que tiene otro rendimiento.

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      El coste de fuel en aerolinea representa el 37% del total… si hay subida bruta muchas quiebran y otras tienen que empequeñecer.
      Algun dia no muy lejano los aviones seran electricos incluso los de reaccion, aunque primero seran hibridos eso es mas que evidente.
      Donde interesa a medio plazo instalar motores eléctricos y full electric es en ATR turbohelices regionales y Airbus anda detras de ello, 2030-2040 en algun momento lo seran ya que estos no vuelan a mas de 500kmsh, para el resto biofuel de microalgas e hibridos, a ojo por ahi andara la cosa.
      La aviacion general necesita al menos la tercera generacion de baterias para empezar a tirar… y estamos entrando en la segunda.

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