Un avió sense hèlix, turbines ni combustible pot obrir una nova era de l'aviació
Per primer cop ha volat un avió que no té ni hèlices ni turbines i que no utilitza combustibles fòssils. Es tracta d'un petit prototip de dos quilos i mig i el vol més llarg ha durat uns nou segons, però significa un pas endavant en la recerca d'avions més eficients i no contaminants. De fet, el primer vol dels germans Wright, a finals del 1903, va durar tot just dotze segons.
La clau és el sistema anomenat de tracció iònica i es basa en forces elèctriques que creen un vent que impulsa l'aeroplà. El giny l'han dissenyat, construït i provat investigadors del Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Boston, encapçalats per Steven Barrett. Els detalls s'han publicat a la revista "Nature".
El principi físic en què s'han basat, el vent iònic, es coneix des dels anys 60. Però es pensava que no era suficient per impulsar un avió.
Els autors van buscar el disseny òptim perquè la màquina s'enlairés i volés. Finalment, van construir un avió de dos metres i mig d'envergadura -la distància entre els extrems de les dues ales- i dos quilos i mig de pes. Van realitzar deu vols en una sala coberta. Va assolir una velocitat de 4,8 metres per segons -uns 17 km/h- i l'altura mitjana durant els vols va ser de 0,47 metres. En total, va volar seixanta metres.
L'avió iònic, durant el seu vol (Massachusetts Institute of Technology)
Com es crea el vent iònic
L'avió es mou gràcies a un camp elèctric creat per una bateria i dos elèctrodes. El camp és prou potent per provocar el xoc dels electrons amb molècules neutres, que s'ionitzen -assoleixen càrrega elèctrica. El fenomen s'amplifica, perquè les molècules ionitzades també provoquen, al seu torn, la ionització d'altres molècules. Es tracta d'un efecte en cascada que acaba produint l'anomenat vent iònic, que impulsa l'avió.
El fenomen només es produeix en gasos i no en líquids. Per això, els autors fan servir el terme electroaerodinàmica per a aquest camp que han obert.
L'experiència es pot veure en aquest vídeo de la revista "Nature":
L'eficiència d'aquest sistema és baix: aprofita un 2,6% de l'energia produïda. Però se sap que aquesta eficiència augmenta de forma significativa quan es guanya velocitat. Així, si l'avió vola a 300 metres per segon una mica més de mil quilòmetres per hora- seria del 50%.
En un comentari que acompanya l'article, Franck Plouraboué, de la Universitat de Tolosa de Llenguadoc, es pregunta si amb aquest sistema es podria fer volar un avió d'unes quantes tones. Afirma que algunes prediccions permeten pensar que potser sí. En tot cas, pot ser un sistema que es complementi amb d'altres:
En les properes dècades, drons o aeroplans que utilitzin vent iònic podrien incloure un sistema de propulsió secundari també de vent iònic per estalviar energia i potencialment associat a panells solars.
Aquesta primera experiència representa un pas important cap a avions que no facin servir combustibles fòssils i, per tant, no contribueixin al canvi climàtic. El sector de l'aviació és responsable del 2% de les emissions mundials de diòxid de carboni. Això són vora 900 milions de tones anuals.
Cent mil vols diaris
Cada dia es fan uns cent mil vols i en un moment determinat hi pot haver entre sis mil i dotze mil avions volant simultàniament. Tot i que l'eficiència dels aparells ha augmentat, també s'incrementa el nombre de vols i per això es busquen sistemes que permetin reduir significativament les emissions.
A més, els avions moguts per vent iònic són silenciosos. Això evita la contaminació acústica, però té una altra cara més fosca, segons l'editorial de la revista "Nature". Podria donar lloc a aplicacions militars, amb drons silenciosos i enginys indetectables perquè no emetrien radiació infraroja. Tot plegat, temes tècnics, econòmics i de seguretat per estudiar en un camp que tot just ara aixeca el vol.
Dibuix que representa l'avió en un vol exterior (Massachusetts Institute of Technology)
