La Universidad de Tecnología de Wuhan, en China, ha mostrado un prototipo de avión propulsado por un motor eléctrico de plasma que emplea el mismo principio físico que utilizan los satélites para orbitar en el espacio. Implementada en los futuros aviones comerciales, esta tecnología podría ser clave para descarbonizar la aviación comercial ya que permitiría que los aviones funcionen únicamente con electricidad prescindiendo de combustibles contaminantes.
Aunque parece una idea de ciencia ficción, el plasma es una tecnología que ya tiene años de uso y que está presente por ejemplo en algunos tubos fluorescentes, que lo utilizan para producir luz. Considerado el cuarto estado de la materia, el que más abunda en el cosmos, el plasma es por naturaleza un poderoso conductor de electricidad. Los motores basados en él pueden revolucionar el campo dela aviación y adelantar los procesos descarbonización.
China ha desarrollado un motor de plasma dotado de un diseño que podría utilizarse en la atmósfera terrestre. La capacidad de propulsión de este motor alcanza los niveles de empuje de los motores convencionales que queman combustibles fósiles pero a diferencia de ellos no genera emisiones de carbono.
El plasma frío desarrollado por la Universidad de Wuhan combina aire ionizado y electricidad para generar plasma que se encuentra presurizado y prescinde de los habituales ánodos y cátodos para acelerar el viaje de las partículas cargadas. En su lugar utiliza los potenciales eléctricos que se producen de forma interna.
Como antecedente, la corporación de ciencia y tecnología aeroespacial del país asiático anunció en enero de 2020 que había desarrollado el primer propulsor de efecto hold, también llamado motor de plasma estacionario. Este dispositivo tenía una potencia de entrada de 20 kW y generaba una fuerza de empuje de 1 Newton. Esta magnitud es una unidad que y mide la cantidad de fuerza aplicada durante un segundo a una masa de un kilogramo para que esta adquiera la velocidad de un metro por segundo.
El motor diseñado por la Universidad de Tecnología de Wuhan logro un empuje de 11 N, que equivale a unos 1.200 kilogramos de fuerza. El director del proyecto Jau Tang indica que el objetivo de este proyecto es producir un motor ecológico para la aviación comercial. Estos motores de plasma podrían contribuir a evitar el calentamiento global.
Para lograr hacer realidad la aviación eléctrica, la industria de la aviación eléctrica ha probado diversos modelos y enfrentado diferentes retos con cada uno. Los aviones propulsados por motores eléctricos tienen su mayor hándicap en el peso de las baterías que los alimentan. Para lograr una autonomía aceptable estas deben tener una gran capacidad, lo que se traduce en que los aviones son más pesados y precisan de motores más potentes que a su vez requieren baterías más grandes. Un círculo vicioso que parece hacer inviable esta tecnología para los vuelos de larga distancia.
El plasma es considerado el cuarto estado de la materia (además de líquido, sólido y gaseoso). Es el más abundante en el universo y siempre se encuentra ionizado es decir cargado eléctricamente. Por eso también se le llama gas ionizado. El plasma es un buen conductor eléctrico y responde de forma rápida a las variaciones electromagnéticas.
El plasma se origina naturalmente cuando se produce una ionización de las moléculas de un material a altas temperaturas, por ejemplo en un rayo. En un laboratorio, el plasma se puede producir creando un arco eléctrico dentro de un envoltorio de microondas y con la ayuda de rayos láser. Tiene aplicaciones en distintas industrias. Por ejemplo, se ha investigado su uso para abastecer de energía a las naves espaciales durante sus vuelos en el espacio. Las dos agencias espaciales más importantes del mundo, la Agencia Espacial Europea y la NASA han desarrollado sistemas de propulsión de plasma.
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