Cuando Chitty Chitty Bang Bang se estrenó hace 50 años, los coches voladores eran una fantasía. Ahora, estos vehículos futuristas se acercan a los límites de la realidad. Según un nuevo estudio publicado en Nature, para algunos trayectos los coches voladores podrían acabar siendo más ecológicos que incluso los coches eléctricos de carretera, reduciendo las emisiones y, al mismo tiempo, el tráfico en carreteras cada vez más concurridas.
Sin embargo, las carencias en la tecnología necesaria y las incertidumbres prácticas, más allá de la prometedora física de los coches, significan que podrían no llegar a tiempo para ser una solución a gran escala a la crisis energética y a la congestión, si es que llegan.
Cómo hacer volar un coche
Puede parecer absurdo en un principio que un coche volador sea más eficiente que un coche de carretera, sobre todo cuando los aviones convencionales tienen fama de ser grandes consumidores de combustible. Pero volar no es intrínsecamente ineficiente; al fin y al cabo, las aves pueden cruzar continentes sin comer. Por supuesto, un coche pequeño para cuatro pasajeros no es un albatros, pero tampoco es un Boeing 737.
Hay muchas formas de hacer volar un coche, pero la mayoría son demasiado problemáticas como para despegar del suelo. Quizá la opción más prometedora sea la que adopta este estudio, basada en la física de las aeronaves de despegue y aterrizaje vertical (VTOL). Son bestias realmente asombrosas.
Si ha oído hablar de los VTOL, probablemente le venga a la mente algo como el Harrier Jump Jet, con dos enormes motores que dirigen un empuje que puede inclinarse en vertical o en horizontal. Pero estos coches voladores, mucho más pequeños y ligeros, funcionan de forma distinta, con multitud de pequeños ventiladores eléctricos que soplan aire desde muchos puntos. Esta tecnología de propulsión eléctrica distribuida (DEP), de rápido desarrollo, es clave para la eficiencia en crucero, y también abre posibilidades para un despegue y un vuelo estacionario más silenciosos, ya que múltiples fuentes de ruido pequeñas pueden gestionarse mejor.
El diseño de las alas y las hélices también puede optimizarse para que sean largas, finas y tengan muchas superficies móviles, tal como hacen las aves para volar con eficiencia. El objetivo de todas estas mejoras técnicas es lograr la máxima sustentación con la mínima resistencia, es decir, la fuerza que se opone al movimiento de un objeto en el aire y lo frena. Una mejor relación sustentación-resistencia implica un menor consumo de energía y, por tanto, menos emisiones.
Estas innovaciones de ahorro energético hacen que el vuelo de crucero sea pan comido, pero apenas ayudan en el despegue, el vuelo estacionario o el aterrizaje, que siguen siendo intrínsecamente ineficientes. Así pues, aunque los vehículos voladores VTOL siguen siendo viables para desplazamientos cortos dentro de la ciudad y entregas de pizzas, no resolverán la crisis energética.
Para trayectos de 100 km, los vehículos voladores eléctricos podrían ser un 35 % más eficientes que un coche de gasolina, aunque, suponiendo el mismo número de pasajeros, seguirían siendo menos eficientes que un coche eléctrico de carretera. Sin embargo, es razonable suponer que los coches voladores servirán principalmente como servicios de taxi en corredores aéreos predefinidos, por lo que probablemente transportarán de forma constante a más personas. Teniendo esto en cuenta, para un trayecto de 100 km, las emisiones de un coche volador podrían ser un 6 % inferiores a las de los coches eléctricos de carretera.
A medida que aumenta la distancia del trayecto, también crecen las ventajas de eficiencia frente a los coches de carretera que avanzan a trompicones, que tienen que lidiar con la resistencia a la rodadura y con un flujo de aire menos eficiente. Pero, por desgracia, la autonomía es el talón de Aquiles de la aviación eléctrica. El estudio analiza una autonomía de hasta unos 200 km, y aquí los coches voladores podrían funcionar bien. Pero, mientras que los aviones de propulsión a reacción pueden perder hasta un 70 % de su peso durante el vuelo (aunque a costa de 100 kg de CO₂ por pasajero y hora), las baterías no se aligeran al descargarse. Esto significa que, a partir de unos 200 km, transportar baterías se convierte en una desventaja clara.
Se acepta generalmente que los aviones eléctricos solo serán viables para vuelos de corto radio. Lo que importa es la densidad energética, medida en vatios-hora por kilogramo. En la actualidad, las mejores baterías proporcionan unos 250 W-h/kg, una mera sombra de los 12 000 W-h/kg del combustible de aviación y la gasolina. Las baterías podrían alcanzar los 800 W-h/kg hacia mediados de este siglo, lo que aumentaría su autonomía viable a 700 millas, distancia que abarca la mitad de todos los vuelos mundiales. Pero, sin una innovación más drástica en la tecnología de baterías, los biocombustibles y los combustibles líquidos obtenidos mediante la captura de CO₂ del aire probablemente tendrán que desempeñar un papel sustancial en el transporte aéreo de largo radio.
Problemas en la práctica
Al centrarse por completo en la física de los coches voladores, el artículo deja de lado una serie de aspectos prácticos que deben considerarse antes de adoptar los coches voladores VTOL como una forma de transporte sostenible para el futuro. Por ejemplo, es importante tener en cuenta los costes de carbono de la producción, el mantenimiento y las paradas, conocidos como análisis del ciclo de vida (LCA). Los vehículos eléctricos han sido criticados tanto por los costes energéticos como por los ambientales de la extracción de materias primas para las baterías, como el litio y el cobalto. La infraestructura adicional necesaria para el vuelo podría agravar el problema en el caso de los coches voladores. Y, por supuesto, una red alimentada por fuentes bajas en carbono es esencial para que los vehículos con batería formen parte de la solución a nuestra crisis climática.
Las aeronaves también tienen criterios de mantenimiento y de inactividad muy estrictos, que a menudo pueden compensar las mejoras en rendimiento y emisiones. Al tratarse de una especie de aviones completamente nueva, es imposible predecir cuánto podría costar mantenerlos en condiciones de vuelo. Las complicaciones imprevistas de mantenimiento pueden costar miles de millones; basta con preguntarle a Boeing.
Por último, el clima importa. Un viento de cola de 35 mph reduce el consumo de energía y las emisiones en un 15 %, pero un viento de frente de 35 mph las aumenta en un 25 %. Tener que llevar baterías adicionales pesadas para evitar la posible catástrofe de quedarse sin carga antes de encontrar un lugar adecuado para aterrizar podría compensar los ahorros de emisiones. Los coches de carretera, en cambio, pueden detenerse fácilmente en el arcén cuando es necesario, sin consecuencias.
Así pues, en lo que respecta a las emisiones de CO₂ por pasajero y kilómetro, en la actualidad estos avanzados coches voladores DEP son, en el mejor de los casos, comparables a sus equivalentes eléctricos de carretera y, en el peor, poco mejores que los coches convencionales de combustión. Con mejoras tecnológicas y de seguridad, podrían aún desempeñar un papel en nuestro futuro sin combustibles fósiles, sacando los aviones de corto radio de nuestros cielos y liberando las carreteras llenas de humo. La pregunta que todos se hacen es si estos coches voladores estarán listos a tiempo para marcar una diferencia, por pequeña que sea, en nuestra acuciante crisis energética. ¿Podemos esperar 30 años?
