Los coches voladores solo serán sostenibles si van llenos

Con los coches voladores pasará como con los drones: parecerán cosa del futuro hasta que un día estén por todos lados. Hay ya al menos 60 prototipos de estos vehículos híbridos de un helicóptero, un avión y un dron y todo indica que las primeras versiones comerciales estarán listas en los próximos cinco años. Ahora, un estudio que compara su consumo y emisiones con los de los coches de siempre y con los eléctricos muestra que salen perdiendo. Solo en trayectos largos y yendo al completo podrán ser una alternativa de transporte viable.

Gigantes de la aviación como Airbus y Boeing tienen sus diseños. Tanto la agencia espacial europea como la estadounidense trabajan ya con prototipos a escala. Fabricantes de automóviles como Toyota o Daimler están invirtiendo en varios proyectos y hay decenas de tecnológicas con su propia idea de lo que debe ser un vehículo de despegue y aterrizaje vertical (o VTOL, por sus siglas en inglés). La mayoría parece más un miniavión o un maxidrón, pero su misión de transporte personal los acerca a la idea de los coches voladores. A esta fiebre han ayudado tanto el éxito de los drones y las ventajas que aporta la propulsión eléctrica distribuida como el agotamiento del modelo de transporte basado en los coches con motor de combustión interna.

Ahora, un grupo de investigadores del centro de I+D de Ford y la Universidad de Michigan (EE UU) han elaborado un modelo de uno de los aspectos clave para el éxito o fracaso de los VTOL, su sostenibilidad. Resumiendo lo que ya pueden hacer los prototipos y lo que prometen que harán a poco que avance la tecnología, los ingenieros estimaron el consumo y las emisiones en diversos trayectos, entre los 5 y los 250 kilómetros, y en diferentes escenarios de carga, con uno a cuatro ocupantes. Los resultados, publicados en Nature Communications, son agridulces.

Ya se han ensayado más de 60 prototipos de estos vehículos eléctricos de despegue y aterrizaje vertical

"En nuestro caso base, comparamos un VTOL con un único ocupante con vehículos terrestres con solo un pasajero. En este caso, viajar 100 kilómetros (punto a punto) con un piloto en un VTOL genera unas emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) que son un 35% inferiores a las de un vehículo con motor de combustión interna, pero un 28% superiores a las de un vehículo eléctrico alimentado con baterías, y ambos con un solo ocupante", resume el autor sénior del estudio y director del Centro para Sistemas Sostenibles de la Universidad de Michigan, Gregory Keoleian.

En 100 kilómetros, un VTOL emite 15,7 kilogramos de CO₂ frente a los 24,3 de un coche normal y los 12,3 del eléctrico. Pero los primeros consumen proporcionalmente más en las fases de despegue, subida, descenso y aterrizaje que en la de crucero, de ahí que una de las claves de su viabilidad esté en la distancia. Mientras en un trayecto de cinco kilómetros el VTOL emite seis veces más que un eléctrico, las emisiones se igualan en torno a los 250 kilómetros. Para su cálculo, tuvieron en cuenta el ciclo completo de la energía usada, desde su generación (o extracción en el caso del petróleo) hasta su consumo.

La otra gran clave es la ocupación. En las distintas simulaciones, los coches voladores siempre pierden cuando el trayecto es menor de 35 kilómetros. Pero empiezan a ganar a los de combustión a partir de esa distancia y a los eléctricos terrestres si van bien cargados de gente. En consumo de energía, expresado en megajulios, los VTOL multiplican entre cinco y seis veces el consumo de los vehículos terrestres hasta que, a partir de esos 35 kilómetros, los consumos se van igualando. A partir de los 120 kilómetros, el volador gasta menos que el de motor de combustión, aunque siempre algo más que el eléctrico.

Solo si la comparación es desigual, el coche volador gana. El estudio parte de una realidad: los coches actuales tienen una media de ocupación por trayecto de 1,54 ocupantes, según datos oficiales (en ciudades españolas como Madrid baja hasta 1,35, según un estudio de la Empresa Municipal de Transportes de 2017). Es un porcentaje que hace muy ineficiente el transporte por carretera, sin incluir el problema añadido de la congestión del tráfico. Así que si un VTOL va con su piloto y tres pasajeros emite la mitad de GEI que un coche de combustión y hasta el 6% menos que un eléctrico que lleven una media de 1,5 ocupantes en un trayecto de 100 kilómetros.

"Una alta ocupación no solo es mejor para las emisiones, también favorece la rentabilidad de los coches voladores. Además, los usuarios podrían verse incentivados a compartir el trayecto, dado el gran ahorro de tiempo si comparamos el vuelto con ir conduciendo", dice el investigador del Centro de Investigación e Innovación de la Ford Motor Company y coautor del estudio, Akshat Kasliwal. Aunque sea menos sostenible, la distancia más corta entre un punto y otro es siempre la línea recta. Y un VTOL pueda hacer 100 kilómetros en 27 minutos frente a los 154 minutos que puede tardar un coche convencional recorriendo varias carreteras en hora punta.

Pero la realidad hoy es muy diferente. Según la anterior encuesta de movilidad en EE UU, el trayecto medio del conductor estadounidense (similar al español) es de 17 kilómetros, la mitad del necesario para que un VTOL emita menos gases que un coche convencional. De hecho, solo el 15% de los trayectos superan esa distancia.

Si la electricidad de las baterías procediera de fuentes renovables, las emisiones se reducirían a la mitad

Para el ingeniero aeronáutico David Ortiz, desde el punto de vista técnico, el estudio es impecable, pero parte de asunciones optimistas, "como la disposición de varias personas a compartir trayecto porque sea más corto". Además, Ortiz destaca que el trabajo no incluye el coste ambiental que supone fabricar los vehículos. "Hacer un coche contamina mucho y, probablemente, hacer un VTOL contaminará aún más y queda la cuestión de las baterías", añade el director de ingeniería de UAV Works, una de las primeras empresas que han fabricado un VTOL.

Un último aspecto a tener en cuenta es el origen de la electricidad. Aunque un coche eléctrico (volador o no) se vea como cero emisiones, sí las ha emitido la generación de la electricidad que lo mueve. Según de donde proceda (una central térmica alimentada por carbón, una gasística, un huerto de placas solares), así serán sus emisiones reales. Los autores del estudio parten de la realidad de EE UU, donde la quema de carbón aún supone más de un tercio del mix energético. Pero una reducción de su aportación a la mitad, hasta unas cifras del 15%, cercanas a las que tiene España hoy, rebajaría las emisiones de los VTOL también a la mitad. Así que cuanto más verde sea su energía, más verdes serán los coches voladores.

En lo que coincide Ortiz con los autores del estudio es que los coches voladores no serán para todos. Entre sus posibles huecos estarán los servicios de aerotaxi o empresas dedicadas a la compartición del transporte tipo Uber, que ya tiene su propia plataforma, Uber Elevate. Solo los adinerados podrán comprarse uno de estos Ferrari del aire para uso personal.