Investigadores del Centro de Investigación Automotriz de la Universidad Estatal de Ohio han creado nuevos modelos de computadora para predecir la vida útil y el rendimiento de las baterías que podrían alimentar algunos aviones de pasajeros:un paso hacia adelante para viajes aéreos más eficientes.

Los modelos muestran que agregar baterías de iones de litio a un avión regional podría reducir las necesidades de combustible de ese avión hasta en un 20 por ciento. dijeron los investigadores.

El equipo presentó los hallazgos la semana pasada en el Simposio de Tecnologías de Aeronaves Eléctricas del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica en Indianápolis.

"Estamos trabajando en formas de hacer que los viajes aéreos sean menos intensivos en carbono, "dijo Marcello Canova, copresentador y profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial en el estado de Ohio. "Baterías de iones de litio, incluida la tecnología que está disponible comercialmente en la actualidad, parece ser una opción prometedora ".

La investigación se lleva a cabo bajo el programa de Iniciativa de Liderazgo Universitario de la NASA, y se centra en evaluar las compensaciones entre el ahorro de combustible y el tamaño de la batería, peso y costos, al mismo tiempo que se incluye el impacto del carbono de la electricidad necesaria para recargar la batería. Los modelos y herramientas desarrollados fueron un esfuerzo conjunto entre investigadores del Estado de Ohio y el Instituto de Tecnología de Georgia, y podría ayudar a los diseñadores de aviones y baterías de aviones a comprender mejor cómo el diseño de un avión afecta su capacidad para funcionar con una batería.

En diseños preliminares, los investigadores se centraron en paquetes de baterías de iones de litio que podrían complementar la potencia producida por los motores de un avión regional, uno que viaja 600 millas o menos, llevando de 50 a 100 pasajeros.

Su modelo mostró en las pruebas que una batería tiene la capacidad de alimentar aproximadamente el 30 por ciento de la energía total requerida para que un avión ascienda a la altitud de crucero. y alrededor del 20 por ciento de la potencia necesaria para navegar.

Eso podría reducir los niveles de dióxido de carbono, uno de los principales impulsores del cambio climático, que los aviones aportan a la atmósfera. Los viajes aéreos aportan alrededor del 2 por ciento del dióxido de carbono que los humanos depositan en la atmósfera terrestre. según el Air Transit Action Group. Este equipo de investigación, dirigido por Ohio State y otras cuatro universidades, ha sido financiado por la NASA para encontrar nuevos Formas menos intensivas en carbono para impulsar los viajes aéreos.

"Nuestro equipo se centra en evaluar la viabilidad y la economía de introducir baterías de iones de litio en los viajes aéreos, ", Dijo Canova." Y estamos trabajando en las formas de hacerlo seguro y confiable ".

Su trabajo también considera cómo hacer que las baterías para viajes aéreos sean más eficientes. Las baterías que alimentan los automóviles difieren de las que ayudan a los aviones, Canova dijo:Las baterías de los aviones deben cumplir con un peso más estricto, la seguridad, Estándares de durabilidad y confiabilidad.

Pero las baterías se deterioran con el uso, ofreciendo menos potencia con el tiempo y disminuyendo el alcance que puede viajar un avión. Ese deterioro también significa que hay menos energía disponible para ayudar a un avión a acelerar y alcanzar su velocidad máxima. La temperatura afecta a las baterías, así como.

Para sentar las bases para una mejor batería, Canova dijo, el equipo construyó un modelo informático de un paquete de baterías electrotérmicas y agregó un algoritmo que simulaba los efectos del tiempo y el uso de las baterías. Luego probaron para ver cómo funcionaba ese modelo después de un uso repetido y bajo varias temperaturas.

El equipo planeó que la batería se utilizara para seis vuelos por día, y calculó la potencia necesaria para el despegue, escalada, crucero aterrizaje y rodaje a la pista. Asignaron una hora entre vuelos para cargar la batería, y asumió que el paquete podría usarse durante dos años, 24 horas al dia, siete días a la semana.

Descubrieron que el rendimiento de una batería está limitado por el desvanecimiento de la capacidad, término utilizado para describir la pérdida de energía en una batería a lo largo del tiempo. Y encontraron ese tiempo No utilice, es el principal impulsor del deterioro de la batería.

Lo que desarrollaron, Canova dijo, es esencialmente una herramienta que se puede utilizar para predecir el efecto que los factores de estrés, como el envejecimiento y el uso, pueden tener en una batería de iones de litio que alimenta una aeronave regional, lo cual es un factor muy importante a la hora de evaluar los costos y beneficios de introducir esta tecnología en los viajes aéreos.