Los investigadores mejoran las estructuras portantes de los aviones con baterías integradas
El proyecto europeo de investigación SOLIFLY (Baterías de iones de litio de estado semilíquido integradas funcionalmente en estructuras de material compuesto para la próxima generación de aviones eléctricos híbridos), dirigido por el Instituto Austriaco de Tecnología (AIT), ha alcanzado con éxito su fase final. El instituto de investigación informa de que "se han logrado avances significativos en el campo de la electrificación de la aviación", durante los tres años de investigación de desarrollo.
SOLIFLY se centró en el desarrollo de piezas especiales para aviones que desempeñan dos funciones a la vez. Las estructuras portantes de la aeronave son capaces simultáneamente de almacenar energía. Los investigadores explican que "el almacenamiento simultáneo de energía eléctrica y la conservación de la resistencia mecánica contribuyen a reducir el peso del sistema."
El proyecto puede celebrar el desarrollo de un método para integrar las celdas estructurales de las baterías en componentes compuestos de carbono de alta resistencia aptos para la aviación. Los investigadores afirman que ahora esto es posible sin comprometer sus propiedades mecánicas. El potencial de este enfoque quedó demostrado en el demostrador multifuncional del proyecto, un panel rígido de alta resistencia que los investigadores eligieron como componente estándar representativo. Según el AIT, sus hallazgos demostraron que la integración de sistemas de almacenamiento de energía es compatible con los elevados requisitos mecánicos de la aviación.
Los equipos de investigación implicados han identificado la "electroquímica de estado semisólido de carga" como un elemento clave para la implantación de estos sistemas multifuncionales de almacenamiento de energía. El electrolito estructural no inflamable desempeña aquí un papel clave. Al mismo tiempo, el resto de la formulación de la célula también debe ser compatible con los materiales estructurales y los procesos de fabricación reconocidos en la aviación. En el marco de SOLIFLY se desarrollaron dos conceptos. Tras la primera fase de desarrollo, se ha creado un primer concepto con una energía específica de 50 Wh/kg y un módulo de elasticidad de 10 GPa. Para el demostrador multifuncional del proyecto se fabricó una serie de pilas estructurales multicapa de mayor tamaño. El segundo concepto utiliza fibras de carbono como elemento estructural y como colector de corriente. Los investigadores afirman que esta variante está actualmente menos madura, sobre todo en términos de rendimiento eléctrico y escalabilidad.
"Con SOLIFLY, hemos demostrado que es posible integrar la tecnología de las baterías en componentes estructurales sin comprometer significativamente sus propiedades mecánicas", afirma Helmut Kühnelt, investigador del AIT y coordinador de SOLIFLY. "Se trata de un paso crucial para el almacenamiento multifuncional de energía como tecnología clave para la futura aviación climáticamente neutra". Gracias a la estrecha colaboración entre la investigación aplicada y la industria, hemos conseguido que nuestros desarrollos sean pioneros y prácticos", resume.
La conclusión de SOLIFLY ha informado sobre los próximos puntos focales para continuar el trabajo de investigación en el AIT. En enero de este año, el proyecto de seguimiento MATISSE comenzó centrándose en el desarrollo de componentes estructurales multifuncionales con una batería de estado semisólido integrada. Para integrar las celdas de la batería en la estructura del avión, los investigadores quieren investigar la idoneidad de las estructuras laminadas sólidas y de sándwich, por ejemplo. Además, se van a incorporar sensores directamente en la batería y en la estructura para medir la seguridad y el rendimiento.
0 Comentarios