La aviación tiene un problema de emisiones. Los investigadores de cuatro proyectos financiados por la UE apuestan a que los motores eléctricos híbridos pueden resolver este problema y pretenden demostrarlo de aquí a 2030.
Los coches híbridos son ahora habituales en las carreteras europeas. Se sitúan entre los motores de combustión interna y los coches totalmente eléctricos, y utilizan combustible para una parte del viaje y electricidad para el resto. El concepto podría revolucionar la industria aérea.
La aviación representa alrededor del 2,5% de las emisiones globales de carbono, y esa proporción está aumentando a medida que aumentan los ingresos y más personas surcan los cielos.
Si bien el transporte por carretera se está descarbonizando rápidamente con los vehículos eléctricos, la aviación sigue siendo un sector difícil de reducir debido a sus ciclos tecnológicos más largos, y las emisiones emitidas a gran altura calientan el planeta incluso más que en tierra.
La Clean Aviation Joint Venture, una asociación público-privada entre la Comisión Europea y la industria de la aviación, tiene como objetivo abordar esta cuestión reuniendo talento, conocimientos y capacidades de los sectores público y privado.
Y esto es cada vez más urgente. «Si no se hace nada, las emisiones de la aviación y el impacto climático seguirán aumentando», afirmó Laure Dupilet, directora del proyecto ATR. La empresa es un fabricante europeo especializado en aviones regionales (aviones de pasajeros y de carga diseñados para vuelos regionales en lugar de vuelos internacionales de larga distancia).
«La industria de la aviación se ha fijado objetivos para lograr la neutralidad climática para 2050. Sin nuevas tecnologías, no podremos alcanzar estos objetivos».
Dupire es uno de los investigadores que trabaja en cuatro proyectos cofinanciados por Clean Aviation. Comparten el objetivo de desarrollar aviones regionales eléctricos híbridos ultraeficientes que puedan reducir significativamente las emisiones.
Estos aviones combinan propulsión tradicional y energía eléctrica, en lugar de depender únicamente de motores de combustión interna. Los cuatro proyectos (PHARES, DEMETRA, OSYRYS y HERACLES) abordan cada uno una parte diferente del desafío, con el objetivo de poner en servicio aviones regionales eléctricos híbridos para 2035.
Esta fase se basa en una investigación inicial financiada por la UE que planificó la arquitectura general, demostró el sistema eléctrico inicial y consideró cómo gestionar las grandes cantidades de calor generadas por el tren motriz eléctrico híbrido. Nuestros cuatro proyectos actuales van más allá. Su trabajo es construir, integrar y operar tecnología.
Construyendo un prototipo híbrido
ATR, una empresa conjunta franco-italiana entre Airbus y Leonardo, coordina dos de los proyectos. Demetra, encabezada por Dhupia, planea desarrollar un demostrador de pruebas de vuelo para probar tecnologías desarrolladas por otras empresas.
Alessandro Sgueglia, ingeniero aeroespacial de ATR, coordinará HERACLES, que integra estas tecnologías en un único concepto de avión. ATR también supervisa plenamente el trabajo de selección de baterías, su rendimiento e integración.
«Este nuevo diseño ofrece un rendimiento y un alcance comparables o mejores que los aviones regionales actuales, al tiempo que reduce las emisiones en un 30%», dijo Sugeria.
Se espera que PHARES, que está desarrollando un sistema de propulsión eléctrica híbrida, alcance hasta el 20% de ese objetivo. El 10% restante provendrá de innovaciones en la estructura del avión, como un nuevo fuselaje y alas, pero ese trabajo pertenece a un proyecto de seguimiento independiente. Por ahora, los cuatro proyectos se centran en conseguir los sistemas de propulsión y energía adecuados.
HERACLES también integra un motor optimizado para funcionar con combustible de aviación 100% sostenible. Esto significa que el avión está diseñado para ser compatible con combustibles más limpios, que las aerolíneas ya han comenzado a adoptar.
La reducción de emisiones del 30% se mide en comparación con aviones regionales de última generación en 2020, y es aproximadamente la misma que el punto de referencia establecido por aviones como el ATR72, uno de los aviones turbohélice regionales más operados en el mundo, con más de 1.200 construidos.
Para Suguelia, empezar con aviones regionales fue intencionado. «La innovación en la industria de la aviación siempre comienza con aviones pequeños y luego se adapta a aviones más grandes», afirmó.
Destacó que el objetivo es un producto comercial viable, no sólo un demostrador. «Queremos desarrollar algo que pueda captar una parte significativa del mercado de la aviación regional. Este es un paso importante en la transferencia de estas tecnologías a aviones más grandes».
¿Por qué no volverse completamente eléctrico?
Por ahora, la respuesta está en el peso. «Las baterías actuales están limitadas por su baja densidad de energía», dijo Ann Sanrock de Pratt & Whitney Canadá, coordinadora del proyecto PHARES, refiriéndose a cuánta energía pueden almacenar las baterías por unidad de masa.
«Entonces, mientras la tecnología continúa mejorando, los motores totalmente eléctricos se pueden aplicar principalmente a aviones pequeños, de corto alcance o con carga ligera», dijo. «Si quisiéramos propulsar un avión regional únicamente con baterías, no tendríamos suficiente espacio para pasajeros y carga. Por eso necesitamos un concepto híbrido».
En la práctica, se considera que los elementos eléctricos soportan la carga más pesada durante el despegue y el ascenso. «Un motor eléctrico podría proporcionar parte de la potencia necesaria aquí, pero también podría usarse para vuelos de crucero», dijo Sanrock.
Su papel como coordinador de Pratt & Whitney Canadá también tiene una importancia más amplia. «Este es el primer proyecto de aviación limpia liderado por una empresa canadiense desde que Canadá y la UE firmaron el Acuerdo de Asociación sobre Horizonte Europa en 2024», afirmó Sanrock.
Destacó que la cooperación entre Europa y Canadá es esencial para llevar la tecnología eléctrica híbrida a los servicios comerciales.
recableado del avión
Los aviones híbridos eléctricos no sólo necesitan nuevos motores, sino que también requieren sistemas eléctricos completamente reinventados. Es el territorio de OSYRYS, que está coordinado por la empresa aeroespacial francesa Safran.
«Es la primera vez que se aplican 800 voltios a un avión», afirma Pierre-Julien Sonnet de Safran. «Será mucho más alto de lo que estamos acostumbrados. Habrá que rediseñar completamente el sistema eléctrico».
Se requieren voltajes más altos para proporcionar la potencia necesaria para la propulsión eléctrica, que supera con creces la actualmente certificada para aviones comerciales. Por ejemplo, en los aviones ATR estándar, el voltaje alcanza hasta 115 voltios.
Luego está la autenticación. El historial de seguridad de la aviación es la envidia de casi todos los demás sistemas de transporte, pero históricamente su rigor ha frenado la introducción de nuevas tecnologías.
Para evitar este cuello de botella, los cuatro proyectos colaboraron con la Agencia de Seguridad Aérea de la Unión Europea desde el principio, en lugar de presentar la tecnología terminada para su aprobación una vez finalizado el trabajo.
«Necesitamos involucrar a las autoridades desde el principio», afirmó Sonnet. «En última instancia, son ellos quienes deciden si se permite que el avión vuele. Necesitamos familiarizarlos con estas nuevas tecnologías y mostrarles que todavía es seguro. Ese es el principal objetivo de la industria de la aviación: estar seguro».
llevar al cielo
Los cuatro proyectos pueden considerarse como parte de un sistema vivo. PHARES proporciona el “corazón” de propulsión que impulsa la aeronave. OSYRYS desarrolla «sistemas neuronales» eléctricos que transportan energía y señales dentro de los aviones. HERACLES actúa como un «cerebro», coordinando e integrando diferentes tecnologías en un solo concepto.
DEMETRA, lanzado en enero de 2026, es el “cuerpo principal” donde todo se une. Su trabajo es tomar lo que los otros tres proyectos han construido, integrar el tren motriz híbrido, el sistema eléctrico y la batería en un avión real y probar todo el paquete en condiciones del mundo real haciéndolo volar.
El objetivo es el nivel 6 de preparación tecnológica, el punto en el que la tecnología se considera lo suficientemente madura como para avanzar hacia productos comerciales. ATR tiene como objetivo volar un avión de demostración a finales de 2029 y comenzar a operar en 2035.
Si las pruebas de vuelo salen según lo planeado, una nueva generación de aviones regionales más sustentables podría estar en el aire antes de lo que muchos pensaban anteriormente.
Este artículo fue publicado originalmente en Horizon, Revista de Investigación e Innovación de la UE.
La investigación para este artículo fue financiada por el programa Horizon de la UE.
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