La electrificación de los aviones tiene un obstáculo que no admite demasiados atajos: cualquier sistema de almacenamiento añade peso, y cada kilogramo cuenta cuando la aeronave debe despegar, mantener autonomía y transportar pasajeros o carga. Por eso, el sector busca fórmulas que permitan incorporar electricidad sin sumar grandes baterías independientes a la estructura.
En España, un consorcio formado por SOFITEC, AIMPLAS e I2CON trabaja en una de esas alternativas. Su proyecto RE-CELL desarrolla materiales compuestos capaces de soportar esfuerzos estructurales y almacenar energía al mismo tiempo, una solución con la que pretenden reducir la masa asociada a algunos sistemas eléctricos de los futuros aviones.
Una pieza del avión que también puede almacenar electricidad
La propuesta se basa en baterías estructurales y supercondensadores fabricados con fibra de carbono reciclada. En lugar de separar por completo la estructura y el sistema de almacenamiento, el proyecto busca que un mismo composite combine resistencia mecánica y capacidad electroquímica.
El objetivo no pasa, al menos por ahora, por alimentar los motores de un avión comercial. La primera aplicación prevista está orientada a sistemas no críticos, como la iluminación de la cabina, donde la tecnología puede probarse sin intervenir en funciones esenciales para la seguridad de vuelo.
RE-CELL plantea alcanzar una capacidad de hasta 70 Wh/kg en estos materiales, al tiempo que persigue reducir el peso frente a una solución convencional con batería, carcasa y soportes independientes. El planteamiento responde a una de las principales limitaciones de la aviación eléctrica: las baterías actuales ofrecen una densidad energética insuficiente para extender su uso a aeronaves de gran tamaño.
La investigación también incorpora electrolitos sólidos y fibras de carbono que actúan dentro de la propia arquitectura del material. El reto consiste en que el composite mantenga sus propiedades cuando debe asumir cargas mecánicas, vibraciones y ciclos de uso, sin perder su capacidad para almacenar y liberar energía.
El demostrador se probará en un componente ligado al tren de aterrizaje
El programa culminará con un demostrador a escala real integrado en un componente vinculado al montaje del tren de aterrizaje. Ese paso permitirá comprobar cómo responde el material en una pieza estructural relevante, aunque no esencial, y analizar si su fabricación puede trasladarse a procesos industriales del sector aeronáutico.
El uso de fibra de carbono reciclada añade otra vertiente al proyecto. Los socios trabajan en la recuperación, tratamiento e integración de ese material en matrices poliméricas para aprovechar residuos procedentes de industrias intensivas en composites, como la aeronáutica, la automoción o la energía eólica.
La dificultad está en que las fibras recuperadas no siempre presentan un comportamiento idéntico al de las fibras vírgenes. Por ello, el consorcio combina desarrollo de materiales, ensayos experimentales y modelos de simulación que estudian de forma conjunta la respuesta mecánica del composite y la conducción iónica de la energía.
RE-CELL arrancó en septiembre de 2024 y tiene prevista su finalización en agosto de 2027. Está financiado dentro del programa de Colaboración Público-Privada 2023 de la Agencia Estatal de Investigación, con cofinanciación europea, y busca demostrar que parte del almacenamiento eléctrico puede integrarse en los propios elementos del avión sin convertirse en una penalización adicional de peso.