Por 140.000 dólares, puedes volar tu propio avión eléctrico. La empresa eslovena Pipistrel vende el Alpha Electro, el primer avión eléctrico certificado como apto para el aire por la Administración Federal de Aviación (FAA) en 2018. Es un peso welter de tan solo 368 kilogramos, alimentado por un paquete de baterías de 21 kWh -aproximadamente una quinta parte de la potencia que encontrarías en un Tesla Model S. Durante unos 90 minutos, el avión de formación de pilotos te mantendrá a ti y a un acompañante en el aire sin quemar una gota de combustible fósil.
Los que no tenemos licencia de piloto tendremos que esperar más para volar sin emisiones, pero no mucho. A pesar de todos sus retos, 2020 ha demostrado ser un año clave para la aviación eléctrica. Los aviones eléctricos establecieron nuevos récords de distancia, reprodujeron trayectorias de vuelo comerciales cortas, se ganaron al ejército estadounidense y atrajeron a los compradores de las grandes aerolíneas.
Y en junio, los reguladores europeos concedieron a otro de los aviones de Pipistrel, el Velis Electro, la primera «certificación de tipo» eléctrica del mundo, considerando que todo el diseño de la aeronave es seguro y está listo para la producción en masa (la aeronavegabilidad solo certifica los aviones individuales).
Hay mucho más por venir. Dentro de dos años, se podrá ver el Air Race E, un circuito que enfrenta a ocho aviones con motor eléctrico y que se eleva a sólo 10 metros del suelo a 450 km/h. Los líderes del despegue y aterrizaje vertical eléctrico (eVTOL), Archer, Joby y Beta, están leyendo sus vuelos con baterías en la pregunta por la certificación.
«Se ha visto cierta agitación en la aviación eléctrica, pero también se ve que se acerca a la realidad» en 2020, dice John Hansman, director del Centro Internacional de Transporte Aéreo del MIT, y parte de la startup de aviones híbridos-eléctricos Electra. «Está claro que surgirá una nueva clase de aviones eléctricos. El año que viene, se verán aviones híbridos y con baterías en servicio o cerca de estarlo».
El notable avance de las baterías, los motores eléctricos y otro hardware instalado en los coches eléctricos -así como cientos de millones de dólares en aplicaciones de aviación- han acercado la tecnología eléctrica mucho más al despegue comercial tras años de dudas. Para 2035, el banco de inversión UBS estima que la industria de la aviación será un 25% híbrida o totalmente eléctrica.
Pero el ascenso no ha estado exento de turbulencias. En enero, un prototipo totalmente eléctrico de Eviation estalló en llamas durante las pruebas en tierra en un aeropuerto de Arizona, probablemente debido al sobrecalentamiento de las baterías (la empresa dice que entrará en servicio en 2022). Uber vendió su división de aviación, Elevate, a la startup Joby, ya que las perspectivas financieras para el despegue y aterrizaje vertical eléctrico (eVTOL) siguen estando demasiado lejos de la rentabilidad para el balance en dificultades de Uber.
«Hay una gran diferencia entre un avión de demostración y un avión que estás tratando de certificar», dijo Hansman, refiriéndose a un proceso de la FAA que requiere cientos de millones de dólares durante casi una década. Pero la nueva carrera aérea está en marcha. ¿Quién será el primero en certificar un avión eléctrico comercial?
¿Por qué elegir un avión eléctrico?
La mitad de los vuelos mundiales son de menos de 800 kilómetros. Ese es el punto ideal para los aviones eléctricos. Menos piezas móviles, menos mantenimiento y electricidad más barata significa que los costes pueden reducirse a más de la mitad, hasta unos 150 dólares por hora (los aviones más pequeños, como el Pipistrel, cuestan sólo unos pocos dólares). Para las aerolíneas, esto hace posibles (y rentables) rutas totalmente nuevas que ahora se cubren en coche y tren, gracias a la reducción de los costes de combustible, mantenimiento y mano de obra.
La propulsión eléctrica casi resuelve otro problema de la aviación: las emisiones de carbono. La aviación emite más del 2% (pdf) de las emisiones mundiales de CO2, y puede llegar a casi una cuarta parte a mediados de siglo. Sin ningún combustible alternativo listo para salir de la tierra, y con el número de pasajeros aéreos previsto para duplicarse en 2035, la electricidad puede ofrecer a la industria su mejor manera de avanzar en un mundo con limitaciones climáticas.
Es probable que eso haga de 2021 el año del híbrido. En el camino hacia el diseño de aviones totalmente eléctricos, las empresas de aviación eléctrica están modificando lo que funciona para mantenerse en el aire. Esta fue la estrategia de Ampaire, con sede en Los Ángeles, con su «Electric EEL», que combina un motor de combustión en el morro con un motor de hélice eléctrico en la parte trasera. El Cessna 337 Skymaster modificado es uno de los primeros híbridos en obtener la aprobación de la certificación de aeronaves experimentales de la FAA (sólo pueden volar la tripulación y el personal esencial).
En octubre, el EEL completó un vuelo de prueba de 341 millas entre Los Ángeles y el área de la bahía de San Francisco, el vuelo eléctrico-híbrido más largo jamás realizado por un avión comercial, según afirma la empresa. Ampaire está realizando ahora vuelos de prueba de 15 minutos en colaboración con Mokulele Airlines, con sede en Hawai, para demostrar la viabilidad de los viajes rápidos entre los pequeños aeropuertos de las islas con cargas útiles simuladas. En 2021, la empresa afirma que empezará a volar en el Reino Unido, trabajará con la NASA para revisar los diseños de sus aviones, creará una cadena de suministro y sentará las bases de su propio vehículo, el Tailwind, un avión eléctrico hecho a medida que está en fase de diseño (y en cámaras de pruebas aerodinámicas).
«Clean-sheet design»
El premio final será diseñar un avión eléctrico totalmente nuevo. Pero la certificación de un nuevo avión sigue siendo ardua y costosa. «Se necesita mucho tiempo y mucho dinero para construir un nuevo planeta desde cero», dice Kevin Noertker, cofundador de Ampaire. «Pasarán de cinco a siete años antes de que se consiga un diseño limpio. Muchas empresas están intentando demostrar que estamos equivocados, pero si lo consiguen, será un mundo mucho mejor.»
Eviation Aircraft es una de las startups más avanzadas en esta pista. Su nuevo avión eléctrico, Alice, causó sensación después de que una versión a escala completara un vuelo de demostración autónomo en el Salón Aeronáutico de París en 2017. Desde entonces, informa Eviation, el avión de nueve plazas y 4 millones de dólares ha recibido más de 150 pedidos. En cuanto a los aviones más grandes, Wright Electric dice que está construyendo una flota de aviones eléctricos de 186 plazas para la aerolínea económica británica easyJet que saldrá a la venta en 2030.
Luego están las naves que no necesitan ninguna pista. Los taxis aéreos, similares a los drones sobredimensionados, prometen abaratar el precio y la comodidad de los vuelos urbanos para transformar las ciudades y las entregas en el mismo día. La aeronave eVTOL de Archer Aviation transportará a cuatro pasajeros en sus vehículos a velocidades de hasta 150 mph a lo largo de 60 millas. «Estamos construyendo la primera aerolínea totalmente eléctrica del mundo», dice Adam Goldstein, cofundador de Archer. «Pueden esperar que volemos en 2021». La compañía tiene como objetivo las rutas urbanas al precio de un UberX, entre 3 y 6 dólares por pasajero-milla. Para 2024, tiene previsto que el público viaje en sus vehículos. Archer, al igual que sus rivales Joby y Beta, están compitiendo para obtener la certificación de la FAA para sus líneas de aviones.
Los últimos en llegar son los aviones STOL (despegue y aterrizaje cortos). Estos combinan la simplicidad y el ahorro de costes de los aviones de ala fija con distancias de despegue extremadamente cortas, de 100 pies o menos, aproximadamente un tercio de un campo de fútbol. Una cadena de motores eléctricos a lo largo de las alas genera una sustentación adicional, lo que evita parte de la complejidad de ingeniería y los retos de certificación a los que se enfrentan los eVTOL.
Todos ellos se enfrentarán a decisiones difíciles para garantizar que la tecnología adecuada llegue a la aeronave en un momento en el que los diseños evolucionan rápidamente, afirma Matt Trotter, del Silicon Valley Bank: «El ritmo de la innovación en la aviación ahora mismo es más rápido de lo que hemos visto en los empresarios con los que hablamos». El combustible, la autonomía y los factores de forma están en juego. Las baterías son baratas y fáciles de conseguir, pero el hidrógeno parece cada vez más atractivo para los vuelos de más de unos cientos de kilómetros (el abastecimiento y el almacenamiento siguen siendo un reto).
Los aviones comerciales autónomos también están despegando por fin, y la combinación de aviones sin piloto con propulsión eléctrica podría suponer un enorme ahorro de costes. Pero la FAA aún no permite que los pilotos abandonen la cabina. Y las formas exóticas de los aviones están fuera del tablero de dibujo, ya que los pequeños motores eléctricos permiten a los ingenieros aeroespaciales experimentar con la colocación de uno -o una docena- en varias superficies del fuselaje.
Todo esto está obligando a las startups a desarrollar aviones que se adapten a las diferentes tecnologías que probablemente ganarán tracción en los próximos años. Jeff Engler, director general de Wright Electric, dice que su empresa está «procesando en paralelo» diferentes diseños mientras se prepara para certificar un avión que pueda albergar baterías, híbridos o hidrógeno. En total, se estima que unos 200 aviones eléctricos estarán en desarrollo en 2019, un tercio más que un año antes.
Los inversores apuestan con entusiasmo por el sector. «El mayor cambio que estamos viendo recientemente es el acceso al capital para la tecnología profunda», dice Trotter. Desde 2015, 10 de las principales startups de aviación eléctrica a nivel mundial han recaudado más de 1.200 millones de dólares, la mayoría en el último año (liderada por una ronda de 590 millones de dólares de Joby Aviation), según PitchBook. Las aerolíneas están invirtiendo dinero en la cadena de suministro de la propulsión eléctrica. Las ramas de inversión de JetBlue Airways invirtieron 250 millones de dólares en empresas emergentes de aviación eléctrica en los últimos tres años, e Intel, Toyota Motor, Daimler y Geely Automobile en China están entrando en este espacio.
Y el ejército está volviendo a sus raíces como uno de los primeros financiadores de la tecnología de Silicon Valley: La Armada y las Fuerzas Aéreas están proporcionando fondos, apoyo y pruebas para drones de carga autónomos y eléctricos. El avión eVTOL de Joby Aviation, con capacidad para cuatro personas, acaba de obtener la certificación de aeronavegabilidad de las Fuerzas Aéreas para empezar a volar en misiones militares (otras 19 empresas están en la cola para hacer lo mismo).
Estas empresas necesitarán todo el dinero que puedan conseguir. Las startups de la aviación eléctrica, predice un ejecutivo de una aerolínea, pueden necesitar 17.000 millones de dólares (quizás hasta 40.000 millones) para certificar sus aviones y construir sus negocios, una parte importante del capital de riesgo cada año. Unas cuantas empresas ya han hecho un aterrizaje forzoso. Zunum Aero, a pesar de recaudar 6,8 millones de dólares de inversores como Boeing y JetBlue, se quedó sin dinero en 2018 y despidió a 70 empleados (ahora está recaudando fondos de nuevo). Sin infusiones masivas de efectivo y nuevas fuentes de ingresos antes de que sus propias naves estén listas para volar, es probable que más empresas se unan a Zunum.
La carrera de la aviación eléctrica será tanto contra la quiebra como contra los rivales.