El mayor Matthew Wood es comandante e ingeniero eléctrico y mecánico australiano que actualmente se encuentra en la Dirección de Diseño de la Fuerza Terrestre del ejército de Australia, y que ha publicado un interesante artículo donde pone sobre la mesa los enormes beneficios que supondrá el sustituir los sistemas de combustión en vehículos militares, como los tanques.
El estudio se basa en que los beneficios del uso de sistemas híbridos, eléctricos, así como las tecnologías como las de conducción autónomas, permitirán a los estados poder no sólo acceder a un elevado nivel de ahorro en combustible, mantenimiento y emisiones, sino que además permitirá desarrollar vehículos más seguros para sus ocupantes.
Para el comandante Wood, el potencial del uso de los sistemas híbridos o eléctricos permitirá también poder facilitar la adaptación y evolución de dichos sistemas respecto a los tradicionales.
Algo que es posible gracias a la menor complejidad de estas configuraciones que no tienen las enormes limitaciones de los vehículos dotados de elementos como transmisiones convencionales, que pueden sufrir según el experto «una mayor tasa de obsolescencia irrecuperable».
«El potencial de la tecnología híbrida y eléctrica va mucho más allá de la frugalidad del consumo de combustible o el alivio de la presión en una cadena de suministro».
Algo que ilustra con la siguiente imagen, donde nos detalla algunos de los puntos más favorables a la hora de electrificar grandes vehículos como los tanques.
Por un lado un sistema híbrido o eléctrico necesitará un depósito de menor capacidad, o directamente poder eliminar el mismo. Algo que en ambos casos supone liberar una importante cantidad de espacio. Al mismo tiempo al reducir o eliminar el almacenamiento de un combustible, se aumenta la seguridad de los ocupantes del tanque, se reducen las posibilidades de inutilización del vehículo durante la batalla, y además se logra aumentar el espacio para almacenar armamento.
Otro beneficio que expone el militar es que con vehículos más eficientes, se podrá reducir la cantidad de combustible a trasladar en cada operación. Algo que se traduce en menos personal en tierra para el transporte de dichos materiales, y que reduce las posibilidades de tener bajas. Un personal que también se podrá reducir en labores como los mantenimientos mecánicos, que serán menos habituales en modelos electrificados.
También añade que el uso de sistemas eléctricos favorecerá y facilitará las posibilidades de instalar tecnologías de ayuda a la conducción, como los sistemas autónomos, que permitirán aumentar de forma notable la seguridad de los ocupantes.
¿Qué batería necesitaría un tanque 100% eléctrico? (ejercicio teórico)
Por supuesto las preguntas ante esta propuesta se amontonan. Principalmente en lo relacionado con la batería que sería necesaria para alimentar un gigante como estos. Por ejemplo, el tanque alemán Leopard 2A7+, con sus 67.5 toneladas impulsadas por un motor diésel de 1.500 CV, que le propulsan hasta una velocidad máxima de 68 km/h, y cuenta con una autonomía máxima según el fabricante de 500 kilómetros.
Podemos hacer un ejercicio teórico para saber hasta dónde habría que llegar en el aspecto de la batería para lograr replicar estas prestaciones de autonomía con un sistema a baterías.
Por un lado hay que tener en cuenta el tema del motor. En este aspecto el tanque eléctrico se beneficiaría de las mayores capacidades de adaptación y configuración de los motores, pudiendo instalar varias unidades para ofrecer de esa forma tracción independiente a cada oruga. Algo que facilita el montar motores más pequeños.
Por otro lado un motor eléctrico puede ofrecer un rendimiento en cuanto a par motor mucho más elevado y desde cero revoluciones. Por ejemplo, en el caso del camión eléctrico eDumper, usado en trabajos mineros, hablamos de un vehículo que puede llegar a pesar el doble que el tanque, y monta un motor de 600 kW (818 CV). Por lo tanto no sería necesario montar un motor con tanta potencia como el diésel, lo que reducirá la demanda de energía.
Si hacemos una conversión directa, el Leopard cuenta con una capacidad de 1160 litros de diésel, y su motor una potencia de 1.118 kW (1500 CV). Esto supone que usando la potencia a tope consumirá 1.160 litros en 6.11 horas. Un tiempo en el que el vehículo recorrerá 415 km y que habrá usado un equivalente a 6.833 kWh en gasolina.
Si montamos un sistema de propulsión eléctrico con la mitad de potencia que el diésel, 560 kW (762 CV) podremos reducir la necesidad de batería a la mitad, lo que supondría instalar para replicar la autonomía del modelo diésel de unos 3.000 kWh, o 3 MWh.
Sin duda hablamos de una capacidad enorme que supondrá lastrar el vehículo con entre 10 y 12 mil kilos si replicamos el peso de una batería de un vehículo eléctrico. En este caso también hay que tener en cuenta que no será lo mismo 100 baterías para 100 coches, que una para un vehículo, ya que serán necesarios menos materiales y con ello se podrá reducir el peso. También habrá menos requisitos de seguridad respecto a los presentes en un turismo.
Por otro lado hay que tener en cuenta que sólo retirando los 1160 litros de diésel y sus depósitos, estaremos aligerando el sistema unos 870 kilos. Algo a lo que habrá que añadir también la reducción de pesos al eliminar el resto del sistema de combustión.
A pesar de esto posiblemente el resultado será un tanque con sobrepeso. Algo que a la espera de baterías con mayor densidad energética, abre las puertas al uso de un sistema intermedio que permitiría reducir la necesidad de baterías, pero a costa de mantener una parte del sistema de combustión.
Sería aplicar el conocido formato del eléctrico con extensor de autonomía visto en su momento en el Chevrolet Volt, o el Opel Ampera europeo, que permitiría mantener el sistema de propulsión eléctrico, con todos sus beneficios, pero instalando un motor de combustión interna (gasolina, diésel, gas…) para hacer las veces de generador y un sistema eléctrico limitado a unos 1.000 kWh. Una cifra bastante más manejable y que no supondría lastrar el peso del vehículo.
Un aspecto que por un lado permitirá reducir el coste operativo, facilitar las reparaciones, las actualizaciones, e incluso permitir al vehículo operar con un menor nivel de ruido.
Vía | TD
Fotos | Wikipedia
