Avances en el desarrollo de una batería liviana para la aviación

El Consorcio LiBAT avanza en el desarrollo de una batería liviana lo suficientemente potente como para sostener el vuelo.

Demostrador LiBAT con tres series de baterías en fila, alimentando las tres fases de un motor. Foto: LiBAT.

A pesar de los grandes avances en materia de motorización eléctrica para aeronaves, el problema de las fuentes de energías sigue siendo un escollo para lograr un vuelo rentable. Ese es el motivo de que el gran avance en la construcción de aviones, sólo sea rentable para una reducida lista de misiones como, por ejemplo, la instrucción.

El problema de las baterías para los motores de aviación es que debe ser liviana y con capacidad para almacenar suficiente energía y potencia para que los vuelos no sean tan limitados. Antes de resolver los problemas específicos para la aviación, se debe avanzar en el control de la temperatura que afecta a las baterías, tanto cuando se calientan al cargarse o al entregar potencia, como cuando su rendimiento disminuye por baja temperatura ambiente.

El proyecto del Consorcio LiBAT (Lithium Battery), integrado por empresas, universidades europeas y otras instituciones, ha logrado avances con un sistema de batería innovador que permite desarrollar una considerable potencia a partir de una batería de reducido peso.

El diseño realizado por LiBAT reduce en un tercio el peso de las baterías en comparación con las soluciones disponibles en la actualidad, y a la vez cumple con importantes requisitos de la industria aeroespacial en materia de temperaturas. Las nuevas baterías tienen un impacto aún mayor a medida que avanza la tecnología de celdas y se logran densidades de energía más altas. Las ventajas de peso se demuestran para las celdas redondas de iones de litio de última generación, que aumentan la densidad de energía de la batería a alrededor de 200 Wh/kg (watts hora por kg), en comparación con aprox. 130 Wh/kg.

La batería LiBAT alimenta un motor eléctrico con hélice adjunta. En las pruebas se han alcanzado potencias de hasta 3,25 kW con corrientes de hasta 30 A valor pico a 2860 rpm. Foto: Wade Million, LiBAT.

El vuelo de corto alcance es un nuevo desarrollo en la aviación y las investigaciones de LiBAT permitirían que muchos proyectos de movilidad aérea urbana, carga aérea de eVTOLs y viajes aéreos regionales con aviones medianos, puedan concretarse antes de lo previsto.

Las nuevas tecnologías, que no sólo son investigadas por LiBAT, ofrecerán una alternativa con una flexibilidad y velocidad adecuadas para todo tipo vehículos, pero serán especialmente aplicables a la aviación.

Debido a que los vuelos de corto alcance agruparán a los pasajeros y dependerán de sistemas de ordenamiento de tránsito aéreo mucho más sofisticado que los actuales, los vuelos consumirán menos energía en general y serán más eficientes.

A medida que el rango de vuelo de las aeronaves eléctricas regionales se extienda con el avance de las baterías de nueva generación, se irán reemplazando los servicios comerciales convencionales de corto alcance con las ventajas en materia de reducción de CO2 que buscan alcanzar importantes sectores de la sociedad.

Hasta ahora, la información disponible en materia de energías renovables no suelen abordar el espinoso asunto de la disposición final de los nuevos equipos, en este caso, las propias baterías, lo cual se sabe son un serio problema ambiental.

La investigación de las nuevas tecnologías está dentro del programa Clean Sky 2, que está financiado por la Unión Europea a través de la iniciativa Horizon 2020.

 

Fuente: Clean Sky, LiBAT y otras.
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