Todas y todos en algún momento de nuestra vida; y en especial después de ver películas de ciencia ficción o incluso “Los Supersónicos”, soñamos con movernos por la ciudad en vehículos voladores. Aunque la verdadera pregunta es…
¿Por qué aún no existen vehículos voladores?
En estos últimos años, la necesidad de impulsar la movilidad sostenible ha crecido y con ella la idea de construir y diseñar aviones, vehículos e incluso camiones eléctricos o híbridos que ayuden a mejorar el impacto ambiental de la industria automotriz en cada aspecto.
Sin embargo, aun no se comparten proyectos que indiquen que los vehículos voladores comenzarán a rodar en el aire y la mayoría de los esfuerzos se están centrando en crear más aviones eléctricos que puedan cubrir distancias más largas y sin expulsar tantas emisiones.
Por otra parte, la industria automotriz, también se esta centrando en hacer de su flota de vehículos y camiones eléctricos, modelos más eficientes en donde las baterías sean más económicas pero poderosas y se generen las menores emisiones posibles tanto en la producción hasta el final de su tiempo de vida.
Aunque para lograr todo esto, los expertos señalan que tendremos que esperar todavía más tiempo y calculan que para el 2020 apenas comenzarán a surgir prototipos de modelos eléctricos o híbridos más sostenibles.
Esto quiere decir que la idea de movernos en vehículos voladores esta todavía más lejos porque estos requieren de potencias diferentes, especialmente en el despegue y en el aterrizaje.
¿Entonces?….
De acuerdo con tres estudiantes de la Universidad de Carnegie mellon, para poner un vehículo en el aire y que logre transportar personas, se requiere 10 veces más energía o más, que la que ocupa un dron pequeño que vuela a 400 pies.
También se necesita investigar los modos de vuelos de un avión, un dron y un vehículo volador, ya que a diferencia de los aviones y los drones, este nuevo modelo tendría que despegar sin necesidad de impulsarse como un avión y tener más modos de aterrizaje.
Los vehículos voladores deben de tener la capacidad de lanzarse hacia arriba como helicópteros, cambiar a un modo de avión más eficiente al rotar sus hélices o sus alas completas durante el vuelo, luego pasar de nuevo al modo de helicóptero para aterrizar.
Este carro podría ser una forma eficiente y económica de navegar por zonas urbanas ocupadas, evitando las carreteras obstruidas pero para lograrlo se requieren integrar varios métodos de vuelos.
¿Qué más se necesitará?
El equipo de estos estudiantes ha construido un modelo de computadora que calcula la potencia necesaria de un solo pasajero en las líneas de diseños que ya están en desarrollo. Un ejemplo es un carro volador que debe pesar 1,000 kilogramos, ya incluido con el pasajero.
La parte más larga del viaje, en crucero en modo avión, necesita la menor cantidad de energía por milla. Su modelo volador conocido, como e-VTOL, necesitaría aproximadamente de 400 a 500 vatios-hora por milla, casi la misma cantidad de energía que una camioneta eléctrica necesitaría, y aproximadamente el doble del consumo de energía de un sedán eléctrico para pasajeros.
“Nuestro e-VTOL de muestra necesitaría aproximadamente la misma cantidad de energía que una camioneta eléctrica y aproximadamente el doble del consumo de energía de un sedán eléctrico para pasajeros”, señaló.
Sin embargo, el despegue y el aterrizaje ocupan mucha más potencia. Su análisis predice que el despegue y el aterrizaje combinados requerirán entre 8,000 y 10,000 vatios-hora por viaje. Esto es aproximadamente la mitad de la energía disponible en la mayoría de los autos eléctricos compactos.
Mientras que para un vuelo completo y con las mejores baterías disponibles en la actualidad, se calcula que un e-VTOL para un solo pasajero y diseñado para transportar a una persona de 20 millas o menos requeriría de 800 a 900 vatios-hora por milla.
Esto significa la mitad de la cantidad de energía que un semirremolque, lo cual no es muy eficiente: “si necesitara hacer una visita rápida para comprar en una ciudad cercana, no saltaría a la cabina de un tractor-remolque completamente cargado para ir allí”, señalan.
A medida que las baterías mejoran en los próximos años, pueden acumular aproximadamente un 50 por ciento más de energía por el mismo peso de la batería. Eso ayudaría a que e-VTOLS sea más viable para viajes de corto y mediano alcance pero se necesitan algunas cosas más antes de que las personas puedan comenzar a usar e-VTOLS con regularidad.
Mejorar las baterías puede ser útil
Los vehículos terrestres pueden determinar el rango útil de viaje pero no para los aviones y helicópteros. Los investigadores de aeronaves, también deben examinar de cerca la potencia, o la rapidez con la que está disponible la energía almacenada.
Esto es sumamente relevante porque para despegar en un avión o empujar contra la gravedad en un helicóptero, se requiere mucha más potencia que girar las ruedas de un automóvil o camión.
Por lo tanto, las baterías e-VTOL deben poder descargarse a velocidades aproximadamente 10 veces más rápidas que las baterías en vehículos eléctricos de carretera. Cuando las baterías se descargan más rápidamente, se calientan mucho más.
Las baterías de los vehículos convencionales no se calientan tanto mientras conducen, por lo que pueden enfriarse con el aire que pasa o con refrigerantes simples.
Sin embargo, un taxi e-VTOL puede generar una enorme cantidad de calor en el despegue que tardaría mucho tiempo en enfriarse, y en viajes cortos tal vez ni siquiera se enfríe por completo antes de volver a calentarse al aterrizar.
“Los diseñadores de camiones y automóviles no tienen ninguna necesidad de mejorar radicalmente su potencia de salida o sus sistemas de refrigeración”, agregó.
El calor adicional puede acortar la vida útil de las baterías e-VTOL y posiblemente las hará más susceptibles a incendiarse. Así que para preservar la confiabilidad y la seguridad, las aeronaves eléctricas necesitarán sistemas de enfriamiento especializados, lo que requeriría más energía y peso.
Los investigadores señalan que existe una diferencia crucial entre los vehículos eléctricos de carretera y los aviones eléctricos: “los diseñadores de camiones y automóviles no tienen ninguna necesidad de mejorar radicalmente su potencia de salida porque eso agregaría costos sin mejorar el rendimiento”, señalaron.
Para estos tres investigadores, existe mucho camino todavía por investigar y para lograr poner los vehículos voladores en el aire. Además de mayor tecnología y energía.
Así que la realidad de movernos en vehículos eléctricos todavía esta muy lejana y solo la podremos disfrutar en el cine y demás contenidos fantasiosos.
