Gestión eficiente de la energía eléctrica en aeronaves

Abstract

El continuo crecimiento del transporte aéreo puede llegar a ocasionar un serio problema medioambiental debido a las emisiones contaminantes que se producen si no se toman nuevas medidas. Además, la crisis producida por la pandemia de la COVID-19 ha acentuado la necesidad de las aerolíneas de reducir costes de operación, apareciendo como una posible solución utilizar sistemas híbridos que les permitan requerir de menos combustible.

El objetivo de este trabajo consiste en estudiar las tendencias actuales y futuras sobre la electrificación de aviones comerciales con el objetivo de optimizar la gestión de la energía eléctrica de las aeronaves. Se analizará el concepto More Electric Aircraft cada vez más presente en el sector aeronáutico, poniendo como ejemplo el Boeing 787, así como nuevos sistemas eléctricos que se podrían incorporar en un avión comercial, como el taxi eléctrico, o la aplicación del freno regenerativo, ya existente en otros medios de transporte, como en los automóviles o en el ferrocarril, analizando y estimando su viabilidad y rentabilidad desde un punto de vista energético.

Para ello, el sector industrial aeronáutico deberá enfrentarse a una serie de barreras tecnológicas que existen actualmente en el intento de electrificación de las aeronaves, como en la distribución eléctrica, la electrónica de potencia, el desarrollo de las baterías, etc. que se analizarán con detalle posteriormente, así como el estado actual de la industria aeronáutica en el desarrollo y fabricación de aeronaves parcial o completamente eléctricas.

The continuous growth of global air transport will cause a severe environmental crisis due to the polluting emissions that are being produced if no measures are taken soon. Furthermore, the economic slump produced by COVID-19 pandemic has increased the airlines needs to reduce operative costs. Hybrid systems are a possible solution that could let airlines consume less fuel. The target of this dissertation consists on studying current and future trends about airliners electrification so as to optimize aircraft electric energy management. More Electric Aircraft concept will be analyzed, taking as an example Boeing 787, as well as other electric systems that could be introduced in a commercial aircraft, such as the electric taxiing system or the regenerative braking system, already introduced in other means of transports, analyzing and estimating its feasibility and its worthiness from a energetic point of view. Hence, the aeronautics industry must overcome some technological barriers that currently exist in the attempt to electrify aircraft, such as electrical distribution, power electronics, battery development, etc., which will be analysed in detail later on, as well as the current state of the aeronautical industry in the development and manufacture of partially or fully electric aircraft.