Los aviones híbridos ahora podrán volar más lejos gracias a este nuevo motor que lleva un componente especial

Te presentamos al Cessna 337, una aeronave que despegó, recientemente, hacia el cielo californiano con un motor eléctrico experimental en su parte trasera y un motor de combustión interna en la delantera. La escena podría pasar desapercibida para el común de los mortales, pero lo que ocurría dentro del fuselaje era todo un salto tecnológico: el sistema eléctrico del avión estaba impulsado por un inversor de carburo de silicio. Y este puede ser el material que transforme el diseño de los motores eléctricos, sobre todo en la aviación.

El motor eléctrico más eficiente del mundo

El hito, recogido en la revista científica IEEE Transactions on Power Electronics, nos invita a conocer al grupo de investigadores de la Universidad de Arkansas, conocido UA Power Group. Su investigación destaca que el conjunto de componentes electrónicos y de control que regulan el motor eléctrico, si se basan en el carburo de silicio, permiten ganar en eficiencia, además de conseguir reducir su tamaño y peso. Alan Mantooth, profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática y líder del proyecto, afirma: "Fuimos la primera universidad en lograrlo para una aeronave híbrida eléctrica. ¡Todo un logro!".

Según la información publicada en la página web de la Universidad de Arkansas, la clave se encontraría en la velocidad a la que pueden encenderse y apagarse los transistores, esos interruptores que controlan el flujo de electricidad. Se ha demostrado que son capaces de funcionar mil veces más rápido cuando están hechos de carburo de silicio. Esa rapidez reduce las pérdidas de energía y el calor, lo que permite integrar componentes más pequeños y ligeros. Chris Farnell, investigador de la universidad, es tajante: "imagina un coche de carreras con un enorme motor de 350 que pesa cientos de kilos. ¿Y si tuvieras esa misma potencia, pero te diera algo que cupiera en tu mano?".

Si te preguntas como es que no se había utilizado hasta ahora el carburo de silicio, todo tiene que ver con su coste. Mientras el silicio se fabrica a partir de arena purificada, el carburo de silicio requiere procesos más complejos. Sin embargo, sus costes de producción, poco a poco, han ido cayendo. Si a esto le sumas que se necesitan menos piezas, el sistema completo puede resultar incluso más barato.

Los investigadores ya han demostrado las posibilidades de este material para fabricar motores eléctricos más ligeros y potentes. ¿Su siguiente parada? Abrir laboratorio de investigación y fabricación de microchips a escala nanométrica. Sin embargo, el camino recorrido en este estudio es, de momento, de un excelso valor formativo, tal y como relata, Alan Mantooth: "Los estudiantes tuvieron una experiencia inigualable. Pudieron realizar prácticas de ingeniería además de su trabajo científico, y posteriormente consiguieron excelentes empleos".

El vuelo del Cessna 337 demostró que el equipo logró mantener el rendimiento sin comprometer la seguridad. Los retos técnicos, como vibraciones, descargas electrostáticas a gran altitud y posibles interferencias electromagnéticas, pudieron ser superados gracias al apoyo de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Energía del Departamento de Energía de Estados Unidos y a empresas como Ampaire y Wolfspeed. Un nuevo ejemplo de cómo el futuro de la movilidad pertenece a lo eléctrico.