Con el desarrollo de nuevas tecnologías y software enfocado en optimizar rutas para reducir el uso de combustible, buscar la sustentabilidad del sector, como así también, los vuelos eléctricos e híbridos —una realidad cotidiana para los viajeros comerciales, privados y militares—, están cambiando la forma en que volamos.
Estos avances hacen que los viajes aéreos sean más cómodos, más sostenibles, y más intensivos en energía. Los sistemas de a bordo siempre han sido complejos, y ahora se les suman cargas más altas, de manera más eficiente que nunca.
GE Aviation —uno de los principales proveedores de motores para la aviación—, está desarrollando una infraestructura eléctrica para hacer frente a estas cargas de energía más grandes y proporcionar una red inteligente con dispositivos innovadores para la aviónica.
Joe Krisciunas, presidente y gerente general de la empresa con sede en Dayton, Ohio, reflexionó al respecto: “Después de todo, ¿de qué sirven dispositivo innovadores, o un motor eléctrico híbrido sin un sistema de energía confiable que pueda respaldarlo durante un vuelo?”. También se refirió a las complejas redes terrestres que ayudan a las empresas a generar y transmitir energía, al mismo tiempo que monitorean su uso con tecnología digital para administrar las cargas y los canales de distribución en tiempo real y lograr la máxima eficiencia.
A medida que la aviación se vuelve más eléctrica, las aeronaves requieren más potencia a bordo no solo para la aviónica sino también para el empuje y la propulsión. Por supuesto, las cosas son un poco más complicadas en altitud, donde no hay respaldo: la única cuadrícula en la que puede confiar un avión es la que lleva a bordo. “Un avión debe tener su propia infraestructura de red eléctrica”, dice Krisciunas. “Necesita generar electricidad, convertirla y distribuirla a donde se necesita, y debe hacerlo todo de manera segura y confiable”.
Trabajar con alto voltaje a gran altura conlleva desafíos de seguridad únicos. A nivel del suelo, por ejemplo, el aire proporciona cierto grado de aislamiento entre los cables. Pero a millas por encima de la tierra el aire es más delgado, por lo que el aislamiento adicional y el espacio entre los cables es muy importante para evitar la formación de arcos. Para ello, Krisciunas y su equipo planifican a medida que diseñan los sistemas de distribución y control, al mismo tiempo que trabajan para mantener las cosas compactas.
Por otro lado, un factor de importancia para la industria aérea es la reducción de peso que se vuelve cada vez más difícil a medida que aumentan las demandas de rendimiento de un sistema eléctrico. Por ello, los ingenieros utilizan componentes como las placas modulares de energía de GE, de distribución de livianos y flexibles que eliminan la necesidad de cientos de disyuntores mecánicos. Los transistores de carburo de silicio (SIC) desarrollados en GE Research, en Niskayuna, Nueva York, generan grandes avances. Krisciunas afirmó que: “el carburo de silicio ha facilitado en gran medida lo que hacemos. Nos permite crear sistemas de energía de alto voltaje que son más livianos que otros”. A diferencia de los transistores tradicionales basados en silicio, los SIC pueden soportar rangos de temperatura más altos y niveles de potencia elevados.
Así mismo, el trabajo realizado por Electrical Power Systems de GE Aerospace es fundamental para cumplir con los objetivos de sostenibilidad y de emisiones netas de carbono cero a partir del uso de productos vendidos. “Estamos avanzando de manera constante en la tecnología que permitirá que los sistemas eléctricos de mayor potencia sean neutrales en carbono para 2050”, dice Krisciunas.
Al asociarse con la división de Motores de GE Aerospace, el equipo de Sistemas de Energía Eléctrica ha sido parte integral de la inversión de $260 millones en cinco años para desarrollar un sistema de propulsión eléctrico híbrido de clase megavatio con la NASA. “Esta asociación es clave para combinar la profesionalidad aportada por el equipo de sistemas con la experiencia que nosotros aportamos de nuestros motores hacia un sistema eléctrico híbrido. Tenemos una configuración única”, dijo Krisciunas.
Fuente y Foto: GE Aeroespace