Si la automoción eléctrica es complicada, la aviación solar es una pura agonía. Para volar con energía eléctrica es necesario compactar todos los elementos de la propulsión eléctrica en una nave tan liviana que sea capaz de mantenerse en el aire por sí misma. Para capturar toda la energía necesaria del sol, hace falta una enorme superficie de paneles que absorban muchísima luz, pues su eficiencia es muy baja. El imprescindible apoyo de pesadas baterías y la inclusión de dos pasajeros, ponen la guinda al pastel de las dificultades.
El caso es que los diseñadores del Sunseeker no parecen arredrarse ante tamaño reto, y se encuentran en busca y captura de fondos para terminar su planeador solar, a través de Kickstarter. Las dificultades, como hemos dicho, son grandes, pero veamos lo que plantean e intentemos entender el estado de la tecnología en este momento.
Todo empezó con el Sunseeker I en 1990, un proyecto que culminó con éxito (un avión monoplaza que, efectivamente, volaba). Lo que ahora se plantea es duplicar el número de tripulantes en una especie de «más difícil todavía». Pero ¿por qué es tan difícil hacer volar un avión con energía solar? Puede que la respuesta resulte obvia para muchos de nuestros lectores, pero merece la pena poner sobre la mesa un poco de perspectiva para comprender mejor el reto que supone la aviación solar.
El problema básico es cuánta energía se puede obtener a partir de radiación solar por cada unidad de tiempo y superficie y cuánta energía necesita un avión para mantenerse en el aire ese mismo tiempo. Para que el vuelo sea sostenido, ambas magnitudes tendrán que igualarse (generación y consumo) y ahí está la dificultad del asunto. Veamos algunas cifras.
El motor (eléctrico) que incorpora el Sunseeker Duo tiene una potencia máxima de 25 kW (33 CV). Con esa ridícula cifra, entre otras cosas, tiene que despegar del suelo y elevarse en el aire a la suficiente altitud. A partir de ahí, es operado como un planeador puro (sin motor) la mayor cantidad de tiempo y perdiendo la menor altitud posible, mientras los paneles solares situados en sus 23m de envergadura recargan las baterías. La cosa está justita de energía.
Toda esa enorme superficie alar da como resultado la generación de 5kW de potencia (6,7 CV), es decir, una birria. El problema es que la luz solar tiene muy poca potencia por m2 y los paneles solares de última generación que equipa el Sunseeker Duo tan solo pueden capturar el 22,5% de esa potencia para transformarla en energía eléctrica, es decir, otra birria.
Luego está el problema de la densidad energética de las baterías. Como es obvio, no es posible despegar un avión con menos de 7 CV de potencia (ni siquiera me explico cómo es posible despegarlo con 33 CV). Por tanto, para iniciar el vuelo, este planeador ha de tener una cierta cantidad de energía almacenada de antemano (supongo que la obtienen dejando el avión tostándose al sol unas horas antes de volar).
Esa energía obtenida aún en tierra, se almacena en baterías, que pesan mucho por cada kWh almacenado, con lo que tienen que ser muy pocas. No revelan el dato, pero sí afirman que el avión puede ascender durante 20 minutos a potencia máxima, lo que nos da una estimación de unos 8 kWh de baterías, tal vez 60 ó 70 kg.
Al final, con toda esa envergadura y todas esas baterías, más el fuselaje, el equipo propulsor, el tren de aterrizaje y los componentes electrónicos y de control, el avión tiene una masa en vacío de tan solo 270 kg, pudiendo transportar 200 kg adicionales, que vienen siendo dos personas bastante grandes.
Como es lógico, una vez alcanzada una altitud de vuelo, la potencia media utilizable es de tan sólo los 5 kW que pueden generar los paneles solares (como máximo). Esto explica por qué se comporta como un planeador sin motor la mayor parte del tiempo y sólo recurre a su minúsculo propulsor en caso de necesidad para volver a ganar altitud. Así, la velocidad máxima con motor es de unos 80 km/h, mientras que sin motor y aprovechando la energía potencial del descenso puede superar el doble de esa cifra (y cayendo en picado seguro que mucho más, pero ese dato tampoco lo dan).
En definitiva, una auténtica virguería tecnológica al servicio del futuro del transporte aéreo sostenible.
Fuente: Inhabitat | Kickstarter
En Tecmovia: Airbus quiere que la electricidad de sus aviones proceda de una pila de combustible | Solar Impulse, el avión que se alimenta de energía solar llega a España en una de sus misiones