El vuelo más largo de un avión eléctrico

André y Yasemine (esposa)  

André Borschberg se despidió de su esposa, Yasemine, el 28 de junio de 2015 en Nagoya (Japón); transcurrieron cuatro días, veintiún horas y cincuenta y dos minutos hasta que volvieron a verse, en Kalaeloa (Hawái). Todo ese tiempo André lo pasó a bordo del Solar Impulse 2 (Si2). Fue un vuelo muy largo, con el que ganó el record mundial de permanencia en el aire pilotando una aeronave en solitario. Un record que supera ampliamente el anterior de Steve Fossett de 2006 (76 horas y 45 minutos). Pero André Borschberg y su socio Bertrand Piccard no construyeron el Si2 para batir ese record y, según ellos, ningún otro. Desean que nos unamos todos al movimiento que pretende convencer a los líderes del planeta para que cambien su «plan de vuelo» en la conferencia global (Conference on Climate Change) del próximo mes de diciembre, en París. En otras ocasiones los promotores de esta iniciativa han manifestado que su objetivo también es promover el espíritu pionero y la innovación, así como incentivar el desarrollo de tecnologías limpias y el uso de la energía renovable.

Bertrand Piccard y André Borschberg iniciaron la aventura de dar la vuelta al mundo con su avión solar Si2 el pasado 9 de marzo en Abu Dabhi. Es un viaje que diseñaron para realizarlo en doce etapas. Las primeras las cubrieron con relativa facilidad. Sin embargo la más complicada del itinerario previsto, de Nankín (China) a Hawái, implicaba que el piloto tuviese que volar durante unos cinco días en solitario. En un primer intento no la pudieron completar debido a problemas meteorológicos al cruzarse un frente frío. El Si2 tuvo que aterrizar de modo imprevisto en Nagoya (Japón), el pasado 1 de junio. Allí se mantuvo a la esperara, durante casi un mes, hasta que se “abriera una ventana” en el sistema meteorológico del Pacífico, que le permitiera abordar el largo vuelo a Hawái.

Sin embargo, en el último viaje, de Nagoya a Hawái, las baterías del Si2 han sufrido daños cuya reparación es lo suficientemente complicada como para que el equipo se haya visto obligado a suspender la aventura hasta la primavera del próximo año. Al parecer, durante el primer día, las baterías sufrieron un sobrecalentamiento durante el ascenso que las averió de forma irreversible. A partir de ese momento las baterías fueron el motivo de serias preocupaciones para todo el equipo. La falta de experiencia en este tipo de operaciones de carga y descarga, con perfiles de temperatura exterior difícilmente previsibles, complica la simulación de su comportamiento y su diseño. El Si2 lleva 4 baterías de polímero de litio que en total pesan 633 kilogramos y tienen una capacidad de almacenamiento de energía de 260 vatios hora por kilogramo de peso; el fabricante, Air Energy, está especializado en la construcción de baterías de altísimo rendimiento para aplicaciones singulares.

Las baterías son uno de los elementos críticos del Si2; quizá junto con la habilidad del piloto y la predicción meteorológica y simulación de vuelo de gran precisión, forman el trío que separa el éxito del fracaso en este proyecto.

El vuelo del Si2 es bastante complicado. Cuando el sol tiene fuerza para recargar las baterías la aeronave empieza a subir, hasta 8500 metros de altura. El ascenso dura unas 4 horas, aproximadamente. En esa altitud permanece alrededor de 2 horas y luego inicia el descenso hasta un nivel que varía según el techo de nubes y la temperatura exterior. La maniobra de descenso le lleva otras 4 horas y cuando se sitúa en el nivel adecuado, alrededor de 2500 metros, mantiene la altitud durante 14 horas, aproximadamente. Con un poco de suerte, durante el vuelo a nivel, el piloto aprovecha para dormir.

Aunque desde Mónaco, en un sofisticado Centro de Control de Misión, se mantiene un contacto permanente con la aeronave y el piloto lleva un iPad y dispone de internet a bordo, la vida de André Borschberg en el pequeño habitáculo del Si2 es harto incómoda. La cabina no está presurizada, por lo que durante los ascensos necesita una máscara con oxígeno y un traje que lo proteja del frío exterior. Además, cuando duerme lo hace a intervalos de 20 minutos y las turbulencias ─ha tenido que pasar bastantes─ le obligan a desconectar el piloto automático y tomar los mandos del Si2.

La aeronave es muy frágil y lenta, con una velocidad de crucero que ronda los 70 kilómetros por hora, y además necesita volar bajo la luz del sol el mayor tiempo posible, cada día. En esas condiciones hay que diseñar una ruta que busque el sol, evite los frentes fríos y se beneficie de vientos favorables. Esa ruta nunca es la directa y suele incluir esperas en algunos puntos para que el entorno meteorológico abra una ventana que deje pasar al Si2. Cuando André Borschberg despegó de Nagoya, rumbo a Hawái, en el Centro de Control de Misión de Mónaco habían calculado una ruta, con esperas, que tuvieron que corregir durante los cinco días que duró el vuelo.

El sueño de Bertrand Piccard, de un avión pilotado, que vuele de forma ininterrumpida utilizando la energía solar, es hoy por hoy, todavía una quimera.

Quizá convenga explorar también otras vías alternativas, en las que se empleen las baterías para suministrar energía adicional durante el despegue y los motores eléctricos se alimenten en vuelo sostenido con la energía generada por pilas de combustible que consuman hidrógeno. El hidrógeno se puede generar en tierra con placas solares y equipos de electrolisis, antes de despegar. De ese modo, toda la energía del vuelo la proporcionaría igualmente el sol.

En 2008, el equipo europeo de desarrollo de tecnología de Boeing llevó a cabo en Ocaña (España) el primer vuelo a nivel, pilotado, con una aeronave que utilizaba exclusivamente una pila de combustible, alimentada con hidrógeno, como fuente de energía. Creo que una versión avanzada de un prototipo con el mismo esquema de funcionamiento también podría dar la vuelta al mundo y quizá estuviera más próximo a lo que serán los aviones eléctricos del futuro.

Algunos enlaces directamente relacionados

http://www.engineering.com/Videos/VideoPlayer/tabid/4627/VideoId/2379/Story-Of-Boeings-Hydrogen-Fuel-Cell-Aircraft.aspx

https://elsecretodelospajaros.wordpress.com/2015/03/23/solar-impulse-2-bordeando-todos-los-limites/

https://elsecretodelospajaros.wordpress.com/2014/01/14/el-futuro-avion-electrico-de-largo-recorrido/

http://batterybro.com/blogs/18650-wholesale-battery-reviews/31850627-batteries-for-electric-airplanes-solar-impulse-ii-flying-across-the-pacific

http://info.solarimpulse.com/en/our-adventure/solar-impulse-2/#.VbkEiLkw-Uk  

de Francisco Escarti Publicado en Aviones

4 comentarios el “El vuelo más largo de un avión eléctrico

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