La movilidad urbana del futuro mira al cielo

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Dominar el cielo de las ciudades con la circulación de coches autónomos voladores. Parece ciencia ficción, pero podría ser una realidad dentro de dos décadas, aunque para ello es necesario superar todavía algunos escollos importantes, como la adaptación de esta tecnología al espacio aéreo urbano

Buscar una alternativa al transporte terrestre, debido sobre todo a la congestión del tráfico que sufren numerosas ciudades en todo el mundo, es un tema que preocupa desde hace años. La movilidad urbana, por tanto, tiene sus ojos puestos en el cielo.

Un reciente estudio realizado por analistas de la entidad financiera estadounidense Morgan Stanley, calcula que en 2040 este tipo de transporte generará un mercado global de entre 615 billones de dólares, unos 534.000 millones de euros, y 2,9 trillones de dólares, unos 2,5 billones de euros. El informe se refiere tanto al transporte de personas, como al de mercancías y las empresas de reparto.

Sin embargo, tampoco conviene lanzar las campanas al vuelo en lo que respecta al hecho de que cualquier persona pueda comprarse un coche volador y lo pilote sin más. La industria avanza, más bien, hacia la era de los denominados “taxis voladores”, es decir, drones autónomos capaces de transportar a los usuarios de un lugar a otro.

Algunas compañías automovilísticas ya están desarrollando estos vehículos para convertirlos en realidad dentro de unos años. No obstante, aún queda mucho camino por recorrer, ya que además de la gran inversión que tienen que realizar las empresas en el desarrollo de la tecnología necesaria para llevarlo a cabo, las ciudades deberán adaptarse a este nuevo tipo de transporte.

Grandes compañías como Airbus, Audi, Rolls-Royce, Geely, Aston Martin o Uber, entre muchas otras, están desarrollando prototipos de coches voladores que podrían usarse como taxis voladores autónomos. A ello hay que añadir el impulso que algunos Gobiernos quieren dar a este tipo de transporte en las ciudades. Es el caso de Japón, que ha aprobado una hoja de ruta para logar que un proyecto de tal envergadura sea una realidad en 2023. La iniciativa cuenta con una financiación de 4,4 millones de euros, y son varias las empresas, entre las que destacan Uber, Boeing o Toyota, las que colaboran con Skydrive en la ejecución del proyecto.

Si todo sale según lo esperado, este coche volador (fácil de conducir y mucho más asequible que un helicóptero) se dará a conocer en la ceremonia de apertura de los Juegos Olímpicos que tendrán lugar en Tokio en 2020, y saldrá a la venta tres años después. Sin embargo, los promotores señalan también que para que el proyecto evolucione de manera exitosa, será necesaria la implantación de nuevas leyes de circulación.

Por su parte, el CEO fundador de Skydrive, Tomohiro Fukuzawa, en unas declaraciones recientes dejó claro que, aunque la intención es comercializar este vehículo, se espera que se le dé un uso principalmente como servicio público de transporte, para que la inversión consiga ser rentable desde el principio.

Los “taxis voladores” podrían solucionar problemas como la congestión del tráfico y la contaminación de las grandes ciudades. No obstante, hay muchos retos que superar más allá del desarrollo y la producción de estos modelos.

Según el citado estudio de Morgan Stanley, la tecnología autónoma para estos vehículos es mucho más sencilla de desarrollar que para los coches autónomos, ya que no solo entran en juego menos factores a controlar en el aire, sino que además ya se cuenta con la experiencia de varios años en el uso de drones autónomos en el ámbito militar y, más recientemente, en programas piloto de reparto. También hay que tener en cuenta que una vez desarrollada esta tecnología, los taxis voladores deberán ganarse la confianza de los ciudadanos, demostrando que son seguros y que se adaptan a sus necesidades cotidianas.

Otro gran reto será precisamente la adaptación de la tecnología a las necesidades de la población para solucionar problemas como una autonomía reducida, que no permita realizar distancias largas o ejecutar varios viajes sin tener que parar a recargar, así como que el tiempo de carga sea demasiado largo o que alcance una velocidad lenta. Además, esta tecnología se enfrenta también a la adaptación del espacio aéreo de las ciudades y a la habilitación de los espacios donde efectuar los despegues y aterrizajes en vertical.

El tema económico será, sin duda, otro punto a tener en cuenta para la implantación de los taxis aéreos entre la población, ya que si el precio es demasiado elevado, quedará reducido a un uso escaso, y por tanto su expansión no será como la esperada.

Primer prototipo presentado en España

Un estudio de Porsche Consulting estima que en 2035 el negocio de “air taxi” alcance los 32.000 millones de euros. Actualmente, existen 6 prototipos, a nivel mundial, de este tipo de transporte. En fechas recientes se presentaba en Donostia-San Sebastián el primero de ellos en España, a cargo del centro de investigación y desarrollo tecnológico Tecnalia.

Se trata de un prototipo diseñado para el traslado de una persona o cargas de hasta 150 kilogramos, y para cubrir en aproximadamente 15 minutos distancias urbanas de hasta 15 kilómetros, con lo que se cubrirían las necesidades de transporte del centro urbano del 85% de todas las ciudades del mundo. La velocidad durante los trayectos sería de 90km/h, aunque la arquitectura podría permitir velocidades de hasta 190 km/h, y la altura del vuelo se encontraría entre los 100 y los 300 metros, a expensas de cómo evolucione la legislación vigente.

El aerotaxi de TECNALIA está compuesto por una cabina aerodinámica de 1.8 metros por 2 metros, con puerta y ventana, y por cuatro drones colocados en la parte superior e inferior de la nave, que permiten el desplazamiento de ésta.

Y aquí es donde reside su principal innovación: gracias a un sistema de control avanzado, estos drones se mueven de forma independiente, pero coordinada entre sí, lo que favorece la estabilidad, eficiencia, precisión y controlabilidad de la cabina y, por tanto, el confort en su interior.

“Es un hito en el campo de la movilidad aérea urbana, que nos posiciona como pioneros en Europa junto a Alemania, y nos convierte en un referente mundial. Se trata de un nuevo concepto de aeronave que se podría escalar desde uno hasta cuatro pasajeros en función de la integración demandada en cada ciudad y servicio”, explica Agustín J. Sáenz, subdirector general de Mercado de Tecnalia.

Por su parte, Joseba Lasa, uno de los responsables del desarrollo, señala que “la principal novedad de la aeronave de Tecnalia reside en que por su arquitectura permite que la cabina pueda mantener su propia orientación independientemente de la velocidad, una ventaja clara frente a los drones convencionales y las actuales aplicaciones tipo air taxi. Esta característica mejora la experiencia de vuelo, permitiendo una sensación similar a la de un automóvil o un autobús, desde el punto de vista dinámico”.

El producto final será autónomo, e incorporará las tecnologías de posicionamiento y comunicación del resto de vehículos autopilotados. También tendrá capacidades de aterrizaje y despegue precisos en espacios reducidos, como una plaza de aparcamiento, y podrá soportar condiciones ambientales adversas, tales como fuerte viento y lluvia, así como minimizar el flujo de aire molesto a la hora de despegar y aterrizar.

Como explica Agustín J. Sáenz, “una de las formas de explotación posibles para este tipo de vehículos es la de un servicio compartido que permita acceder a estas aeronaves cuando se necesita un desplazamiento de forma autónoma hasta otro punto de la ciudad. Asimismo, pueden ser utilizadas como vehículos de transporte urbano de mercancías o para accesos rápidos en caso de emergencia”. Este amplio rango de uso es posible gracias a los diversos desarrollos que han sido necesarios en este prototipo, y que pueden ser reutilizados total, o parcialmente, para otras aplicaciones en el ámbito de la movilidad basada en drones.

Desde Tecnalia indican que la compañía se encuentra actualmente en fase de negociación con distintos socios industriales para el desarrollo e industrialización del producto final, y prevé que este tipo de aeronaves podrían ser una realidad en un plazo de cinco años. En paralelo, está trabajando con las diferentes autoridades involucradas en los cambios legislativos necesarios para que esta realidad sea posible. No obstante, países como Alemania y Francia ya se están posicionando con proyectos piloto, y en 2020, Los Ángeles, Dallas, Dubai, Singapur y Tokio realizarán los primeros vuelos experimentales en sus ciudades.

En la actualidad, hay 17 iniciativas que compiten por ser la primera en tener uno de estos vehículos operativos. Uno de ellos es el que está desarrollando la compañía aeronáutica estadounidense Boeing, que ya ha realizado su primer vuelo de prueba.

Este prototipo, al que ha llamado PAV, que son la siglas en inglés de Passenger Air Vehicle, y que mide 9,1 metros de lar

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go y 8,5 de ancho, tiene capacidad para transportar a dos pasajeros. La nave está propulsada por motores eléctricos, y diseñada para volar de forma totalmente autónoma, con un alcance de hasta 80 kilómetros.

El desarrollo del PAV está a cargo de Boeing NeXt, la división de Boeing que impulsa los esfuerzos en movilidad aérea urbana de la compañía, y cuya ingeniería desarrolla Aurora Flight Sciences, empresa convertida en filial tras su compra por parte de Boeing en 2017.

Seguridad y convivencia de aparatos

La seguridad y la convivencia con otros aparatos son las grandes incógnitas a las que se enfrenta este nuevo panorama. Sea cual sea la compañía que arranque de forma definitiva con la puesta en marcha de este nuevo medio de trans-porte, tendrá por delante la ardua tarea de convencer a las autoridades de que es posible la convivencia entre naves tripuladas y otras sin piloto y, sobre todo, que es segura.

Además, la congestión y la gestión del espacio aéreo es otro de los puntos que hay que tener en cuenta, y a lo que ya se están dedicando gran parte de los esfuerzos en lo concerniente al ámbito de la inteligencia artificial, en el sector aeronáutico.

A pesar de las incertidumbres que se plantean, el tema de la movilidad urbana aérea será uno de los principales retos que habrá que abordar en los próximos años, a la vista de cómo está evolucionando el desarrollo demográfico en la mayoría de los países. Y es que según las estimaciones de las Naciones Unidas, en 2030, el 60% de la población mundial vivirá en ciudades, y para esa fecha se prevé que habrán surgido media docena más de nuevas megaciudades. Los urbanistas se enfrentarán al desafío de asegurar que la movilidad en estas megalópolis siga siendo posible. Asimismo, el hecho de que nos encontremos ante vehículos que no utilizan combustibles fósiles puede jugar a su favor, pues ayudará a mejorar la contaminación de las grandes ciudades.

A todos estos factores, hay que añadir el componente económico. El desarrollo de este tipo de transporte puede ser un buen negocio. Los cálculos más optimistas los aportan los analistas de la entidad financiera estadounidense Morgan Stanley, cuyas estimaciones predicen que dicha tecnología podría hacer florecer una industria valorada en 2,5 billones de euros en el año 2040. Por el contrario, su visión más pesimista fija su valor alrededor de los 542.000 millones de euros.

Drones mensajeros

La utilización de drones como medio de transporte público supone un gran reto para la sociedad, pero por supuesto no es el único uso que se le puede dar. Un dron podría ser, en el futuro, nuestro repartidor a domicilio. De hecho, la empresa Amazon ya ha entregado mediante drones sus primeros paquetes en Inglaterra, concretamente en la zona de Cambridge. Por ahora, el sistema es una prueba permitida por el Gobierno británico, y sólo se ha llevado a cabo para la distribución de paquetes en casas aisladas y alejadas de núcleos urbanos. Esta innovación aumentará la eficiencia y permitirá mayor flexibilidad en las cadenas de suministro en un futuro cercano.

En otros países también se han realizado ensayos similares. En Estados Unidos, la entrega de paquetería mediante drones es una actividad todavía en ciernes. Por el momento, sólo se ha experimentado con algunos programas piloto. El pasado mes de junio, durante la conferencia ‘re:MARS’, Amazon anunció una nueva versión del dron mensajero de su servicio Prime Air, autónomo y dotado de inteligencia artificial. No obstante, según ha publicado el periódico Financial Times, ha sido la compañía Walmart la que ha logrado superar a Amazon en número de patentes aprobadas, vinculadas con el desarrollo de drones de reparto.

Sin embargo, en la escalada para liderar este sector tecnológico, y como suele suceder en numerosas ocasiones, China es el país que lleva la delantera, donde los drones han logrado tener una presencia cotidiana. En este sentido, las empresas JD.com y Alibaba comenzaron en 2016 a utilizar drones como medio habitual para transportar mercancías a las zonas interiores del país.

Suministro de componentes

En lo que respecta a España, dos compañías han conectado sus instalaciones a través de drones que garantizarán el suministro de piezas en sólo 15 minutos. Se trata de SEAT y el Grupo Sesé, cuyo proyecto conjunto permite el suministro de componentes desde el centro logístico de Sesé en Abrera hasta la fábrica de SEAT en Martorell, cubriendo una distancia de poco más de 2 kilómetros.

Este proyecto supone la incorporación de “drones para el suministro de componentes”, que mejorarán la flexibilidad de las líneas de producción al conectar ambas instalaciones en un cuarto de hora. Hasta ahora, cuando un volante o un airbag en la línea de montaje tenían algún defecto, se comunicaba al centro logístico de Sesé. El coche se sacaba de la línea de montaje hasta que llegase un recambio a través de un camión, y el proceso duraba alrededor de 90 minutos. Con esta nueva solución, no será necesario sacar el vehículo de la línea en ningún momento.

El proyecto arrancó el pasado mes de julio en fase de pruebas, con circulaciones puntuales de drones en caso de urgencia. El proyecto piloto se realiza bajo la supervisión de la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA), y continuará de manera experimental con varias circulaciones al día.

Sin embargo, la puesta en marcha de esta iniciativa también ha conllevado sus dificultades. Una de ellas fue el hecho de que entre ambas instalaciones hay una carretera de polígono industrial, y no tenían permiso para sobrevolarla. De manera que las primeras pruebas de vuelo se realizaron sin cruzar esta calle durante varias semanas. Una vez dentro, en el recinto de SEAT, hubo que determinar el recorrido más óptimo, y por el que menos personas transitaran. Otros obstáculos que hubo que sortear fueron los cables de alta tensión, que podían causar interferencias con los sistemas del dron.

Por otro lado, en cuanto a los requisitos técnicos, para este operativo se precisaba un dron profesional, capaz de levantar una cantidad determinada de Kilogramos (> 15). El dron cuenta con 6 hélices, diferentes sistemas de redundancia para dotarlo de mayor seguridad, sistema anticolisión, etc. Asimismo, su tiempo en vuelo es más duradero, lo que permite realizar viajes de ida y vuelta sin tener que preocuparse por el consumo de las baterías.

Además de las ventajas técnicas que comporta este suministro con drones, supone también una reducción de emisiones de CO2 con respecto al camión, a lo que hay que añadir que las baterías del dron se recargan con energías renovables.

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