La aviación es bien conocida por su gran huella de carbono, pero hay esperanza en el horizonte. La electrificación podría ser clave para reducir las emisiones y hacer el transporte aéreo más sostenible.
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Hasta la fecha, solo han despegado pequeños aviones totalmente eléctricos, ya que los motores eléctricos que los propulsan solo pueden generar unos pocos cientos de kilovatios de potencia. Sin embargo, para electrificar aviones más grandes y pesados que transportan pasajeros y carga, se necesitan motores de megavatios.
Para satisfacer esta necesidad, un equipo de ingenieros aeronáuticos del MIT está trabajando en un motor eléctrico de 1 megavatio que podría ser un paso hacia la electrificación de aviones comerciales. Han diseñado y probado los componentes principales del motor, demostrando que puede generar un megavatio de potencia con un peso y tamaño competitivos en comparación con los pequeños motores aeronáuticos actuales.
El equipo del MIT prevé que el motor se puede combinar con una fuente de electricidad, como una batería o una pila de combustible, para convertir la energía eléctrica en trabajo mecánico y propulsar las hélices de un avión. También podría funcionar como un sistema de propulsión híbrido junto a un motor turbofán tradicional.
El motor eléctrico y la electrónica de potencia del MIT tienen cada uno el tamaño de una maleta facturada y pesan menos que un pasajero adulto. «Independientemente de lo que utilicemos como portador de energía -baterías, hidrógeno, amoníaco o combustible de aviación sostenible-, los motores de megavatios serán un factor clave para la ecologización de la aviación», dice Zoltan Spakovszky, Catedrático T. Wilson de Aeronáutica y Director del Laboratorio de Turbinas de Gas del MIT.
Los componentes principales del motor incluyen un rotor de alta velocidad, un estator compacto de bajas pérdidas y un avanzado intercambiador de calor. Además, el equipo desarrolló un sistema de electrónica de potencia distribuida con 30 placas de circuitos personalizadas para controlar con precisión las corrientes.
Como sistema completo, el motor está diseñado de tal manera que las placas de circuitos distribuidos están estrechamente acopladas a la máquina eléctrica para minimizar las pérdidas de transmisión y permitir una refrigeración eficaz por aire a través del intercambiador de calor integrado.
El equipo del MIT planea ensamblar y probar el primer motor eléctrico totalmente operativo a finales de este año. Si logran demostrar su eficacia, el diseño podría impulsar aviones regionales e incluso complementar a los motores de reacción convencionales en sistemas de propulsión híbridos-eléctricos. También prevén que varios motores de un megavatio podrían alimentar varios ventiladores distribuidos a lo largo del ala en futuras configuraciones de avión.
