Investigació

Jaume Peraire: “Els avions petits, com els cotxes voladors, no són ciència-ficció, sinó una necessitat”

Catedràtic d'aeronàutica i astronàutica del MIT

Jaume Peraire
26/06/2022
6 min

BarcelonaJaume Peraire (Barcelona, 1960) és catedràtic d’aeronàutica i astronàutica al Massachusetts Institute of Technology (MIT) amb una llarga trajectòria en la recerca de tecnologies crucials per al futur del transport aeri i la conquesta de l’espai. La seva expertesa li ha valgut per ser investit recentment doctor honoris causa a la UPC, universitat on es va formar com a enginyer de camins, canals i ports fa quasi quatre dècades.

Com arriba un enginyer de camins a especialitzar-se en aeronàutica?

— Llavors era una de les enginyeries més generalistes que es feien a Barcelona. Potser hauria fet aeronàutica si hagués existit aquí, perquè sempre havia tingut un interès pels avions i els coets. Per això vaig anar a fer doctorat al Regne Unit i vaig començar a treballar temes d’aerodinàmica, i ja m’hi vaig quedar. Vaig ser professor a l’Imperial College de Londres i més tard vaig marxar al MIT.

Com era l’aeronàutica llavors i com és avui?

— És una disciplina relativament jove, té poc més de 100 anys. Sempre ha estat en evolució, però crec que ara som en un moment crític en el qual veurem canvis importants que ens venen imposats de fora però que han de passar per força.

Canvis en el transport de passatgers en avió?

— Per exemple. Avui es mouen 5.000 milions de persones a l’any i parlem de doblar la xifra en 20-30 anys, però les ànsies de volar més i fer-ho més barat topen amb un sistema que està al límit de capacitat, un cost de l’energia que s’ha triplicat i que sembla que no baixarà i, segurament el factor més important, el problema del canvi climàtic, del qual cada cop més països en prenen consciència i treballen per la neutralitat climàtica. L’aviació contribueix amb un 5% a les emissions de CO₂, però amb el creixement que està experimentant és el sector on les emissions creixen més ràpid, i a sobre ara mateix no hi ha bones alternatives als hidrocarburs.

Com ha incidit la pandèmia en tot plegat?

— La demanda s’està recuperant molt de pressa de l’aturada del covid i tot fa pensar que, si no ve una nova onada, l’únic que ha passat és que s’ha endarrerit dos o tres anys l’arribada al punt de col·lapse.

Què implica aquest col·lapse?

— Començarem a veure endarreriments i errades que passaran a ser d’hores i que aviat es convertiran en nits o dies. L’única esperança que tenim són els grans avenços tecnològics que han d’arribar.

Quins avenços són aquests?

— L’enginyeria aeroespacial sempre ha treballat al límit del que és possible. A vegades se la titlla de conservadora, però és per un motiu crucial i crític: la seguretat. Els processos de certificació són llargs, igual que la vida dels productes, perquè un avió dura uns 30 anys i les inversions són molt altes. Però crec que hi haurà d’haver un canvi: l’statu quo no funciona. I el canvi vindrà des de diversos vessants: els combustibles, els materials…

En què notarà el viatger aquesta revolució?

— Veurem avions diferents dels que estem acostumats a veure: el típic avió de tub amb les grans ales laterals de sempre i que ha sigut un gran èxit, canviarà. Veurem avions que tindran menys superfície exposada a l’aire, formes menys estilitzades, tipus ala delta, amb menys separació entre el cos de l’avió i les ales. 

I incorporaran energies verdes?

— És molt difícil substituir els hidrocarburs, en el cas de l’aviació, però una de les solucions és aconseguir els combustibles a partir de biomassa, per exemple. Ja s’està provant en alguns motors amb fins al 50% del combustible que ve de l’oli de palma o la soja... Penso que només és una solució a curt termini, però és que electrificar no és plantejable. Amb les bateries d’avui, l’autonomia seria similar a la d’un cotxe elèctric, d'uns 300 km. A més, hi ha l’hidrogen, però emmagatzemar-lo i liquar-lo és caríssim i necessita unes infraestructures molt grans.

A curt termini, doncs, què es pot fer?

— Es treballa en diversos aspectes: d’una banda, anar cap a aquests combustibles d’origen vegetal, però també millorar l’eficiència dels avions, que hi ha molt marge per fer-ho. Es poden reduir un 60% les emissions o el cost energètic amb el disseny dels avions, i un cop ens alliberem d’aquesta rigidesa també podem explorar materials més lleugers, com la fibra de carboni. També el trànsit podria ser molt més eficient: avui els avions s’estan amb el motor engegat i emetent sobre la pista hores i hores. Tot això és molt millorable.

La crisi climàtica precipitarà canvis? 

— El conservadurisme que hi ha hagut fins ara, si es vol sobreviure, no serà una opció. Caldrà fer coses, sense oblidar la seguretat. I tot això ens acostarà, probablement, als objectius mediambientals.

En quin termini? 

— La indústria treballa en un horitzó 2050, i crec que, en termes de canvi climàtic, aquesta data és tard per a molts aspectes. Sospito que els desastres climàtics seran cada cop més grans i que hi haurà pressió social per accelerar els canvis.

Però llavors hi haurà més avions al cel però menys contaminants?

— La tendència mundial a viure cada cop més en grans ciutats fa que la mobilitat urbana sigui un dels grans mercats. S’estima que pot arribar a ser de 500.000 milions a l’any, una xifra superior a la de l’economia de Dinamarca. Això planteja reptes i aquí sí que veig que l’aviació elèctrica pot funcionar, en trajectes curts que es combinaran amb el transport aeri tradicional per a grans distàncies.

I com conviuran aquests dos espais aeris?

— És un problema que no s’ha ni començat a plantejar. Tindrem avions més petits i molts més pilots. Avui un pilot està altament entrenat i qualificat per a la feina, però què passarà quan en lloc de milers d’avions n’hi hagi milions? No pots esperar més d’un usuari que vulgui portar un avió que d’un que vulgui portar un cotxe; per tant, per força els avions hauran de tenir un alt grau d’autonomia. El repte del vehicle autònom és clau per aquesta convivència a l’espai aeri i un dels conflictes oberts dins l’aviació en què ja s’està treballant. 

Agafarem l’avió com ara agafem el metro, així?

— Crec que estem parlant de cotxes voladors, però amb la diferència que a l’espai aeri un cop t’enlaires hi ha molt més espai a aprofitar. I aquí, en aquest futur servei, l’electrificació és l'única opció que tenim.

Tot això té un punt de ciència-ficció.

— No, no, els avions petits, com una mena de cotxes voladors, no són ciència-ficció… Tot això és una necessitat. Si no passa això, el creixement futur del món serà molt diferent de com ens l’imaginem. El transport aeri no té alternativa si volem fer grans distàncies. Els avions autònoms ja s’estan assajant en l’àmbit militar, el repte és integrar-los a l’espai aeri. Passa el mateix amb els cotxes: si tots fossin autònoms seria més fàcil regular el trànsit que tenir una barreja de cotxes que van sols i tu o jo al mig del trànsit mirant el mòbil mentre conduïm.

I tota aquesta revolució al cel també es viu a l’espai? 

— Quan dic que l’enginyeria aeronàutica està en un moment de grans canvis, incloc la revolució en l’accés a l’espai, que serà molt més factible i econòmic. Avui tenim 9.000 satèl·lits voltant la Terra i segurament en tindrem uns 100.000 en menys de deu anys: seran més petits però molt més nombrosos. Permetran interconnectivitat i monitorització del canvi climàtic, l’estudi de la Terra, exploració i tot de coses increïbles. Ara bé, la part dolenta, de nou, serà la congestió que això suposarà també a l’espai.

Massa objectes en òrbita?

— El gran drama és la reutilització, perquè avui en dia tenim coets d’un sol ús. Enviar coets amb satèl·lits a l’espai és similar a agafar un avió, fer un viatge i, quan has acabat, llençar l’avió. És el problema que va abordar l’anomenat síndrome de Kessler, un escenari hipotètic en què hi hagi tanta brossa voltant a l’espai que les col·lisions siguin freqüents i generin encara més brossa, petits objectes volant a gran velocitat i en diferents direccions que facin l’espai cada cop més inhabitable. Això és una cosa que sí que semblava ciència-ficció fa un temps i que cada vegada ho sembla menys.

I més enllà de satèl·lits, parlem de vols tripulats?

— Pujar a l’espai ja costa uns 1.000 dòlars per lliura (453 grams) i no hi ha motiu perquè no puguin ser 10 dòlars en uns anys. Quan els costos puguin baixar prou, veurem una explosió de naus de gent que pujarà allà a dalt, la qual cosa obre la porta a assentaments a la Lluna o a Mart. Primer, cal resoldre el tema de la reutilització dels coets, però jo crec que ho veurem aquesta generació.

Mart ja no és una quimera?

— Passarà. L’empresa Space X [fundada per Elon Musk] té aquest objectiu i, de moment, han anat fent tot el que s’han proposat. Jo crec que l’arribada a Mart no està tan lluny, tot i que potser serà en exploracions combinades amb robots cada cop més sofisticats de cara a preparar les coses per quan hi anem nosaltres. Un viatge a Mart són dos anys, no hi ha manera de fer-lo en menys perquè, mentre que la Lluna sempre és al mateix lloc, Mart a vegades és a prop nostre i a vegades no, i si perds el "tren" de tornada has d’esperar per força que els dos planetes tornin a ajuntar-se per poder tornar a la Terra. La complexitat és gran, però passarà.

stats