Dos aeropuertos españoles ilustran tanto el pasado como el futuro de la aviación comercial. Al Este de España, más de 100 aviones de motor, incluidos los gigantescos A380, relucen como un espejismo bajo un abrasador sol ibérico en el aeropuerto de Teruel, un espacio de aparcamiento para la tecnología del pasado. Entre ellos es probable que sólo unos pocos de estos devoradores de gasolina vuelvan a alzar el vuelo. A unos 250 kilómetros al sur, se encuentra el Centro de Pruebas de Vuelo ATLAS, en Villacarrillo, que dispone ofrece una pista de aterrizaje para un nuevo tipo de aviones mucho más pequeños: los aviones eléctricos de despegue y aterrizaje vertical, también llamados eVTOL.
Con el aumento del número de países y empresas que se están comprometiendo a reducir sus emisiones, el futuro de los aviones en los que volamos hoy en día y el de las empresas que los operan está cambiando. “El mayor reto de la aviación comercial es el compromiso de reducir a cero las emisiones netas de carbono para 2050”, explica Tony Douglas, director general del grupo Etihad Aviation Group, en la Cumbre Global Aeroespacial que se celebró, el pasado mes de mayo, en Abu Dhabi. Los vuelos representan sólo el 2,5% de las emisiones de dióxido de carbono debido a la proporción relativamente pequeña de personas que vuelan cada año. El sector se está preparando para hacer crecer esta actividad. Por lo que, será muy complicado reducir las emisiones aéreas sin dejar en tierra algunos aviones. “Supongo que todas las personas presentes en esta sala son conscientes de que la física de los aviones con motor dificulta enormemente la consecución de dicho objetivo -la reducción a cero de las emisiones- a corto plazo”, añadió Douglas.
El gran potencial de los vuelos eléctricos de corta distancia está dando un impulso a la llegada de startups al sector
No es de extrañar que los ingenieros y los científicos de todo el mundo estén en la carrera por descifrar la clave para volar produciendo cero emisiones netas. El reto de reproducir la revolución de los vehículos eléctricos en el aire es, sencillamente, desafiar a la gravedad, ya que requiere mucha más energía. Desplazar una batería pesada por una carretera recta en un coche es mucho más fácil que levantarla en el aire, tanto en un avión como en un helicóptero. Además, los combustibles sostenibles para aviones -líquidos o gases derivados de fuentes renovables-, siguen siendo muy caros. Y, según un informe de PwC, no estarán disponibles a un coste razonable hasta dentro de una década. En cualquier caso, es probable que se convierta en el combustible del futuro para los vuelos de larga distancia.
Desde garajes improvisados a multinacionales de renombre, diseñadores y mecánicos están poniendo a prueba sus impresoras 3D para crear prototipos, y ya se están haciendo pruebas de vuelo con sus aviones eléctricos. Algunos parten de cero, mientras que otros buscan adaptar aviones ya existentes. Por otra parte están los eVTOL, que podrían convertirse en los helicópteros taxi del futuro. Al igual que los hermanos Wright, muchos innovadores se han visto obligados a volver a sus mesas de dibujo para diseñar y probar nuevos fuselajes, motores y combustibles. (Hasta ahora, se ha conseguido que un avión híbrido vuele 352 kilómetros, y que un helicóptero impulsado por baterías se mantenga en el aire durante 15 minutos). Es posible que toda esta experimentación dé sus frutos y que el primer avión eléctrico empiece a operar a partir de 2024, con la posibilidad de cubrir rutas como la de Nueva York a Filadelfia o Rhode Island sin emitir dióxido de carbono.
Una pista para saber quién va a salir ganando en el campo de la tecnología es seguir el rastro del dinero. Las aerolíneas e inversores están estudiando tanto los aviones eléctricos de corta distancia como los prototipos eVTOL. Más de media docena de empresas emergentes de eVTOL han levantado varios miles de millones de dólares en el último año: Archer Aviation, Joby Aviation y Wisk, todas ellas de California; Lilium y Volocopter, de Alemania; Vertical Aerospace, del Reino Unido; e Eve, de Brasil.
Los pedidos más importantes proceden de American Airlines, que el año pasado anunció una inversión de 25 millones de dólares en Vertical Aerospace y un encargo previo de 250 de sus aviones VX, que pueden transportar hasta cuatro pasajeros y tienen una autonomía de 160 kilómetros. Por su parte, Archer Aviation consiguió fondos por más de 1.000 millones de dólares de un grupo de empresas, entre las que se encuentra United Airlines. Los fabricantes de automóviles también quieren un trozo del pastel de los eVTOL. Stellantis ha adquirido una participación minoritaria en Archer y Honda está desarrollando su propio taxi aéreo híbrido.
“Una vez superados los desafíos que suponen los vuelos sostenibles con baterías o sin emisiones de carbono, las oportunidades que tendrán las empresas que antes lo consigan serán muy grandes. En Estados Unidos, casi la mitad de los vuelos comerciales regulares son de menos de 800 kilómetros y los aviones eléctricos podrían llevarlos a cabo, por lo que hay un enorme potencial de impacto inmediato”, afirma Neil Baxter, socio de PwC en Seattle.
Así, el modelo de negocio subyacente para las aerolíneas que quieran comprar aviones eléctricos consiste en la idea de lograr un abaratamiento de los costes operativos, debido a la reducción de los gastos de combustible y mantenimiento, lo que permitirá realizar más vuelos de punto a punto, aprovechando así una amplia red infrautilizada de aeropuertos locales y regionales y contribuyendo a descongestionar los grandes aeropuertos y autopistas.
En 2020, AeroTEC, una empresa con sede en el emergente cinturón de la aviación al este de Seattle, hizo volar el avión eléctrico más grande del mundo en su centro de pruebas de Moses Lake, reequipando un Cessna Grand Caravan convencional con baterías y con motores eléctricos de última generación desarrollados por magniX, una empresa especializada en tecnología de propulsión eléctrica. Aunque el vuelo fue un gran paso para la aviación de próxima generación, también dejó claro que el camino por recorrer será largo. El peso de las baterías del Grand Caravan mostró que el avión no estaba en condiciones de transportar pasajeros o carga.
“Nos dimos cuenta ya en 2019 y a lo largo de las pruebas de vuelo que hicimos en 2020 de que la madurez de las tecnologías no estaba lista para la producción. Pero, nunca se llega a la fase de fabricación si no se hace el intento y no se empieza “, señala Lee Human, presidente y director general de AeroTEC. Lejos de rendirse, AeroTEC y magniX ya están produciendo aviones híbridos que pueden funcionar tanto con combustible como con motores eléctricos, de forma muy similar a un coche híbrido. Surfair, una empresa de viajes aéreos con sede en Los Ángeles, firmó la primavera pasada un acuerdo con AeroTEC y magniX para equipar su flota de aviones Cessna con sistemas de propulsión híbridos y eléctricos. Con ello, espera reducir las emisiones de CO2 de la empresa en un 50% y los costes de operación en un 25%.
Además, el mercado potencial para el reequipamiento es enorme. Según Surfair, en la actualidad hay más de 15.000 aviones de turbohélice de entre nueve y 19 plazas que vuelan a nivel regional. Y, como muestra del espíritu emprendedor que impregna el sector de la aviación eléctrica, Human también está experimentando con el combustible de hidrógeno, que con 1.000 W/h por kilo tiene aproximadamente cuatro veces la energía de un sistema de baterías instalado. “Estamos sacando las pilas de combustible de un autobús y las estamos poniendo en un avión”, dice Human, como si estuviésemos construyendo un go-kart.
Aun así, Human cree que las baterías evolucionarán rápido y pueden resultar más fiables y fáciles de manejar que el hidrógeno. “Sabemos que la tecnología avanza de forma rápida. No es inconcebible que en diez años tengamos baterías que proporcionen 800 W/h por kilo”, añade.
Por su parte, la empresa vecina de AeroTEC, Eviation, está desarrollando un enfoque radicalmente distinto y ha diseñado una aeronave completamente nueva cuya forma de concha crea menos resistencia que los aviones convencionales. Alice, como se conoce la aeronave, puede transportar hasta nueve pasajeros y volar 880 kilómetros, suficiente para ir de Múnich a París, a una velocidad de 400 kilómetros por hora. Programado para realizar vuelos de prueba este verano en Moose Lake (Washington), Alice está impulsado por dos motores de 640 kilovatios, también fabricados por magniX, que tienen tanta potencia como 4.260 patinetes eléctricos estándar.
“Es el mayor cambio en la industria aeronáutica desde que el mundo pasó del Super Constellation al 707. Estamos avanzando hacia la próxima era de la aviación”, dice Gregory Davis, presidente de Eviation, en referencia a los aviones que simbolizaron el paso de la propulsión por pistón a los reactores. La compañía fue fundada por el físico israelí Omer Bar-Yohay y, al igual que magniX, es propiedad mayoritaria del grupo de inversión Clermont, con sede en Singapur y controlado por el multimillonario neozelandés Richard Chandler.
La idea de alcanzar una producción con cero emisiones netas y una reducción de costes prevista de entre el 30% y el 50% ya le ha hecho ganar a Eviation dos clientes. Por un lado, la aerolínea de cercanías Cape Air, con sede en Massachusetts, que tiene previsto adquirir 75 aviones. Y, el gigante mundial de la carga, DHL, que espera incorporar una docena de aviones Alice eCargo a su flota para 2024, señalando como factor de atracción el rápido tiempo de carga de 30 minutos por hora de vuelo.
Cuando se trata de despertar la imaginación, los eVTOL tienen un atractivo especial. No se trata de tener un coche volador en cada casa, pero algunos de los prototipos que ya están en el mercado auguran un futuro en el ámbito de la movilidad urbana. A diferencia de los helicópteros convencionales, sus homólogos eléctricos no pueden transportar tanto peso ni volar tan lejos. Pero suelen ser más silenciosos (gracias al motor eléctrico), más seguros (gracias a los rotores múltiples y más pequeños) y más baratos de operar (gracias a los menores costes de mantenimiento y combustible).
Balkiz Sarihan, director de estrategia de Urban Air Mobility de Airbus, prevé tres nichos de mercado para el City Airbus de la empresa, un eVTOL de cuatro plazas actualmente en desarrollo: como lanzadera en aeropuertos, como ambulancia y como minibús para el ecoturismo. “Estamos desarrollando soluciones que amplían las capacidades de los clásicos helicópteros y, en algunos casos, crean nuevos mercados. De hecho, se dedicó mucho tiempo y energía a diseñar los rotadores para los ocho motores, de modo que dejasen la mínima huella de ruido posible. No se trata sólo de los decibelios del ruido, sino de la acústica”, afirma Sarihan.
Por ahora, no se necesita ninguna infraestructura adicional para los eVTOL más allá de una estación de carga, ya que el City Airbus y la mayoría de los demás prototipos pueden utilizar los helipuertos existentes. En el futuro, dice Sarihan, se podría pensar en la creación de aeropuertos especializados, tal vez junto a las estaciones de tren, con tiendas y otros servicios similares a los de un aeropuerto. Aunque esto no será necesario desde el inicio.
A juzgar por el número de empresas de aviación eléctrica es fácil imaginar tanto tráfico en los cielos de Manhattan y otros centros urbanos como en los de las ciudades en tan sólo unos años. “No tendremos cientos de tipos de vehículos operando, pero tampoco uno o dos. Habrá que desarrollar las arquitecturas necesarias para acoplarse a los diferentes tipos de misiones. No es un mercado que sirva con un solo modelo y tampoco uno en el que el ganador se lo lleve todo”, señala Sarihan.
Sin embargo, una condición necesaria para tener éxito no es sólo la necesidad de grandes inversiones, sino también tener experiencia y paciencia. Desde la mesa de diseño hasta el vuelo de los primeros pasajeros pueden pasar fácilmente seis, ocho o diez años. No sólo los retos tecnológicos ralentizan el ritmo, sino también los estrictos requisitos de certificación y seguridad, que exigen altos niveles de seguridad.
“Si vas a seguir un rumbo, y vas a mover entre 500 y 1.000 personas, e invertir alrededor de mil millones de dólares para diseñar algo, tienes que asegurarte de que va a ser competitivo durante una o dos décadas. Si no, no merece la pena. No es como un iPad, que lanzas, les gusta a los consumidores y a los dos años se actualiza. Esto no funciona así”, explica Alexander Asseily, vicepresidente de Lilium, una empresa emergente de eVTOL con sede en Múnich, en la que fue uno de los primeros inversores.
Mientras tanto, en el asfalto de la pista de Teruel, los enormes reactores multimotor que en su día fueron alabados como el futuro de la aviación están esperando a ser desmontados por piezas, vendidos o redistribuidos cuando la demanda se dispare. Como dice de forma concisa Asseily, ingeniero mecánico de formación que ha invertido en tecnologías disruptivas durante toda su carrera, “el sector aeroespacial es difícil. El aeroespacio eléctrico es una novedad; el vuelo eléctrico vertical es técnicamente complicado y novedoso. Pero también es muy atractivo y emocionante, por lo que atrae mucho capital”. Eso es tan aplicable a los eVTOL como a cualquier otro avión.
