Utilizar motores eléctricos alimentados por baterías para aviones de uso recreativo pequeños, como el Yuneec E430 o el Elektra One es relativamente sencillo pues con baterías de litio y motores eléctricos se puede conseguir la misma autonomía que con los motores de combustión interna de las aeronaves similares, pongamos tipo Tecnam. Incluso algunos fabricantes están desarrollando ya aviones de más capacidad y alcance, como el Elektro Six, de PC Aero, que se espera que esté listo en seis años. Tampoco es descabellado el empleo de baterías y motores eléctricos en aviones acrobáticos: mucha potencia en poco tiempo, quién sabe, tal vez en breve los aviones de categoría Ilimitada sean capaces de realizar acrobacias disparatadas del estilo de las que hacen los aviones de r/c indoor de espuma y con motor eléctrico.
Pero encontrar cómo sustituir los motores a reacción en las aeronaves de pasajeros es algo más complejo. Hasta el momento se ha propuesto sustituir el keroseno por biocombustibles, lo que tendría la gran ventaja de no necesitar ningún cambio en la logística actual de suministro de combustibles a los aviones, ni de tecnología de motor, ni de formación de personal en nuevos motores. También se habla de nuevos motores, como los Geared Turbofan o el Leap-X a corto plazo, y los motores de rotor abierto tipo prop-fan a más largo plazo. Y ahora EADS y Rolls Royce nos presentan en Le Bourget esta nueva propuesta. Un avión híbrido, con una turbina de gas que generaría electricidad para mover varios motores eléctricos con fanes entubados, que proporcionarían el empuje. Se trata del eConcept.
No es la primera vez que EADS presenta una solución híbrida con un motor de explosión para generar electricidad y motores eléctricos, ya en 2010 presentó su helicóptero diesel-eléctrico. Aunque este concepto no elimina el problema del consumo de hidrocarburos (bien sean combustibles fósiles bien biocombustibles) y la liberación de dióxido de carbono a la atmósfera, sí permite optimizar el consumo de los mismos y reducir las emisiones de CO2.
El eConcept llevaría una turbina situada en la proa popa, encargada de generar energía eléctrica para mover los seis motores eléctricos y los seis ventiladores entubados situadas en el encastre del ala, en la zona del borde de salida. La idea de EADS es optimizar al máximo el rendimiento termodinámico de la turbina, orientada única y exclusivamente a la generación de electricidad, y por otro lado optimizar el rendimiento de los ventiladores entubados, que proporcionarán el empuje a la aeronave. La instalación de los motores en las posiciones descritas anteriormente reduciría el ruido en cabina por un lado, y por otro lado el apantallamiento que llevan los motores eléctricos minimizarían la huella sonora del avión. La posición de la turbina favorecería el energizar la capa límite del fuselaje en la zona trasera, reduciendo así su desprendimiento y por tanto la resistencia.
Los seis ventiladores entubados y la turbina tienen un índice de derivación combinado de más 20:1, más del doble que cualquier turbofán actual. El eConcept iría equipado con baterías de Litio que proporcionan energía junto con la turbina en el momento del despegue y ascenso, y serían recargadas por esta en las fases de crucero y descenso, durante el cual la turbina se pone en modo «generador eólico». En caso de fallo de turbina, las baterías suministrarían la energía suficiente para permitir que el eConcept aterrizara en el aeropuerto más cercano (nota mental: ¿Cómo quedaría la certificación ETOPS?).
La clave para el desarrollo del eConcept son los superconductores. La turbina mueve un generador con superconductores, refrigerado gracias al fluido que circularía a através de los álabes fijos de la turbina.
El diseño del motor del eConcept es similar al que tiene en mente la NASA: Turboelectric Distributed Propulsion in a Hybrid Wing Body Aircraft, que también depende del desarrollo de los superconductores.
Imagen vía Leading Edge