El centro tecnológico Ceit lidera el proyecto europeo HIVOMOT, cuyo objetivo es el desarrollo de un prototipo de motor eléctrico para aviones comerciales que reduzca la emisión de gases de efecto invernadero. Esta iniciativa, que comenzó a principios de 2021, ha atraído el interés de grandes agentes de la industria aeronáutica europea.
El proyecto tratará de diseñar un motor eléctrico experimental con dimensiones más pequeñas y de menor peso que las turbinas actuales, pero con las mismas prestaciones que una aeronave para más de 50 pasajeros.
Emisiones del transporte aéreo
El transporte aéreo es una de las fuentes de emisión de gases de efecto invernadero que mayor crecimiento ha experimentado durante los últimos años. Según datos del Parlamento Europeo, entre 1990 y 2017 sus emisiones han aumentado un 128,7% y ya representan un 3,42% del total, debido, sobre todo, al fuerte ascenso del comercio internacional.
Para mitigar este impacto, un consorcio de empresas liderado por el centro de investigación Ceit, miembro de Basque Research & Technology Alliance (BRTA), desarrolla un ambicioso proyecto europeo denominado HIVOMOT (HIgh power and VOltage operation of electric MOTors in aeronautics) que trabaja en el diseño de un prototipo experimental de motor eléctrico para aviones comerciales.
Marco Satrústegui, investigador de la división de Transporte y Energía en Ceit explica que el objetivo del proyecto “es desarrollar un motor eléctrico experimental más pequeño y ligero que las actuales turbinas; que funcione con tecnología High Temperature Superconducting (HTS), basada en materiales superconductores, y que ofrezca las mismas prestaciones que las turbinas de gas que emplean los aviones comerciales de más de 50 pasajeros.”
Utilización de tecnología HTS
Los motores eléctricos utilizados hasta el momento en vehículos de transporte urbano, generación eólica, industria, etc., se basan en un sistema de imanes de neodimio situados en el rotor, una tecnología que, según explica el investigador de Ceit, se encuentra ya “muy al límite” de sus capacidades y requiere soluciones que ofrezcan mayor rendimiento.
Por ello, el grupo liderado por Ceit hará uso de la tecnología HTS, que aporta una mayor potencia de propulsión con menor peso, obteniendo unas prestaciones similares a las de la turbina de gas. Con esta tecnología, el proyecto pretende conseguir unas revoluciones de giro de 3.000 rpm y una potencia de 2 MW, 20 veces la necesaria para hacer funcionar un coche eléctrico.
Principales retos del proyecto HIVOMOT
La tecnología HTS necesita unas condiciones de refrigeración muy exigentes, de -200ºC, que son las que permiten a los materiales superconductores explotar todo su potencial y evitar pérdidas. Por eso, uno de los retos a los que se enfrenta este grupo de trabajo consiste en conseguir una mayor capacidad de refrigeración e implementarla en el nuevo motor, que tendrá unas dimensiones y un peso sensiblemente inferiores a las de los dispositivos de propulsión convencionales.
Además, este nuevo prototipo deberá afrontar un reto relacionado con el rendimiento del aislamiento eléctrico en altitud. Tal y como explica Marco Satrústegui, “a medida que aumenta la altitud cambian las propiedades del aire y empeoran las condiciones para asegurar los aislamientos de la parte estática del motor”. Este hecho obliga a buscar una solución que permita reforzar dichos aislamientos con elementos que ofrezcan mayores capacidades que los que se emplean en superficie.
Para conseguirlo, la división de Transporte y Energía del centro prevé realizar diversas pruebas de laboratorio que consisten, en primer lugar, en someter las tecnologías actuales de aislamiento a distintos ensayos en condiciones de altitud con cámaras climáticas para observar su respuesta. Con estos resultados, los investigadores confían en poder predecir su comportamiento en altura y obtener la información necesaria para diseñar un aislamiento adecuado para el nuevo motor.
El proyecto HIVOMOT, que arrancó a principios de 2021 y se desarrollará hasta junio de 2023, está financiado con fondos de la Unión Europea en el marco del programa Horizonte 2020.
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