Avión impulsado por energía solar cubierto por más de 17 mil paneles solares puede permanecer meses en el aire sin necesidad de abastecimiento

El avión movido a energía solar Solar Impulse 2, capaz de sobrevolar por meses, cuenta con baterías que pueden sobrevivir por hasta 10 mil ciclos y soportar temperaturas superiores a 50ºC

El Solar Impulse 2, un avión movido a batería y recargado por energía solar, terminó su gira mundial el 26 de julio de 2016, regresando a Abu Dabi después de más de un año y 40.000 km (25.000 millas) tras su partida. Con diecisiete vuelos individuales y acumulando casi 600 horas en el aire, el avión movido a energía solar quebró diecinueve récords mundiales en su viaje histórico. A lo largo del camino, sus paneles solares proporcionaron más de 11 megavatios-hora (MWh) de energía eléctrica, que alimentaban cuatro motores de 13 kW durante el día y almacenaban el exceso para vuelos nocturnos.

Baterías del avión pueden sobrevivir hasta 10 mil ciclos

La gira mundial del avión tuvo una complicación: el potencial sobrecalentamiento de su banco de baterías Kokam de 154 kWh durante el viaje de 118 horas de Japón a Hawái. Las baterías presentan la tecnología patentada de NMC (Níquel Manganeso Cobalto) de Ultra Alta Potencia de Kokam, una variación de la química de iones de litio. Estas baterías pueden sobrevivir hasta 10.000 ciclos de carga, poseen una baja resistencia interna y disipan el calor 60% mejor que las baterías NMC estándar.

Su combinación de densidad de energía y densidad de potencia hace que las baterías Ultra High Power NMC sean ideales para vehículos eléctricos. En su vuelo a Japón, el Solar Impulse 2 encontró un tiempo complicado, así que el equipo de tierra decidió realizar un vuelo de prueba no programado antes de la travesía trans-pacífica. Todo salió bien y el avión movido a energía solar fue rápidamente liberado para el despegue.

No obstante, no permitieron que las baterías se enfriaran después del vuelo de prueba. Esto, combinado con el clima tropical y el vuelo extralargo a Honolulu, hizo que la temperatura de la batería se acercara a 50°C durante el vuelo, excediendo los límites especificados para las baterías. El equipo decidió ser cauteloso y posponer el resto del viaje mientras los ingenieros determinaban la causa y creaban una solución.

El avión movido a energía solar recibe nuevas baterías

Al desembarcar en Honolulu, los técnicos removieron las baterías y las enviaron de regreso a su fábrica de ensamblaje en Alemania, donde fueron sometidas a pruebas extensas y donde se instalaron nuevas baterías para el resto del viaje.

Como se pudo observar, las baterías originales no fueron dañadas por el calor y los ingenieros determinaron que el Solar Impulse 2 estaría seguro para volar sin reemplazar las baterías. Sin embargo, es mejor prevenir que curar.

El retraso resultó valer la pena desde el punto de vista del diseño. Mientras el avión estaba aterrizado, los ingenieros ajustaron el sistema de refrigeración añadiendo una salida de aire controlada por el piloto (mostrada en la imagen arriba), que permite que el aire exterior enfríe las baterías cuando sea necesario. La ventilación puede cerrarse en temperaturas más frías para evitar que las baterías se congelen.

La aeronave podrá servir como base para nuevos proyectos en la industria de aviación

Aunque un avión totalmente movido a energía solar no es práctico, trenes de fuerza híbridos y totalmente eléctricos – asistidos por energía solar o no – pueden reducir la huella de carbono de aeronaves de mediano a pequeño porte.

La investigación y desarrollo que el equipo de Solar Impulse llevó a cabo y las lecciones que aprendieron proporcionarán impulso a las industrias de aviación y automotriz a medida que alcanzan nuevos niveles en eficiencia energética y propulsión eléctrica.