Cómo funciona el Air Car

¿Podrían los autos aéreos hacer que los precios de la gasolina como estos sean un recuerdo? - Vea imágenes de vehículos de combustible alternativo. Tetra Images / Getty Images

La gasolina ya es el combustible del pasado. Puede que no lo parezca mientras se llena de camino al trabajo, pero el petróleo que se usa para fabricarlo se está agotando gradualmente. También contamina el aire que se vuelve cada vez más insalubre para respirar y la gente ya no quiere pagar los altos precios que las compañías petroleras cobran por él. Los fabricantes de automóviles saben todo esto y han invertido mucho tiempo y dinero para encontrar y desarrollar el combustible del futuro..

La búsqueda está en marcha, pero ¿cuál será este combustible del futuro? Los combustibles prefabricados como el petróleo son cada vez más difíciles de encontrar y los fabricantes de automóviles están recurriendo a fuentes de energía más ecológicas como las baterías. Estas baterías se pueden cargar con energía y colocar en un automóvil donde esa energía se puede liberar. Por muy buena que parezca esa idea, algunos fabricantes piensan que el aire podría convertirse en una fuente de energía aún mejor..

¿Aire? A primera vista, la idea de hacer funcionar un automóvil en el aire parece demasiado buena para ser verdad. Si podemos usar aire como combustible, ¿por qué pensar en usar otra cosa? El aire nos rodea. El aire nunca se acaba. El aire no contamina. Lo mejor de todo es que el aire es gratis.

-Desafortunadamente, el aire por sí solo no se puede utilizar como combustible. Primero, la energía debe almacenarse en él exprimiendo el aire con fuerza con un compresor de aire mecánico. Una vez que se libera el aire comprimido, se expande. Este aire en expansión se puede utilizar, por ejemplo, para impulsar los pistones que impulsan un motor. La idea de utilizar aire comprimido para propulsar un vehículo no es nueva: los primeros prototipos de un vehículo propulsado por aire se remontan a mediados del siglo XIX.^th siglo, incluso antes de la invención del motor de combustión interna.

Al menos un fabricante piensa que está listo para vender vehículos aéreos al público estadounidense. Si todo va bien, estos coches podrían estar disponibles en los Estados Unidos relativamente pronto [fuente: Sullivan]. En las próximas páginas, veremos esta tecnología, las razones por las que puede querer usarla y algunas razones por las que no.

AirPod One de MDI y su motor de aire comprimido, en la sede de MDI cerca de Niza, Francia. Lionel Cirroneau / Foto AP

-Las leyes de la física dictan que los gases no confinados llenarán cualquier espacio dado. La forma más fácil de ver esto en acción es inflar un globo. La piel elástica del globo retiene el aire firmemente dentro, pero en el momento en que usas un alfiler para crear un agujero en la superficie del globo, el aire se expande hacia afuera con tanta energía que el globo explota. Comprimir un gas en un espacio pequeño es una forma de almacenar energía. Cuando el gas se expande nuevamente, esa energía se libera para realizar el trabajo. Ese es el principio básico detrás de lo que hace funcionar un auto aéreo..- -

Los primeros carros de aire tendrán compresores de aire incorporados. Después de un viaje rápido, podrá llevarse el automóvil a casa, ponerlo en el garaje y enchufar el compresor. El compresor utilizará aire de alrededor del automóvil para rellenar el tanque de aire comprimido. Desafortunadamente, este es un método bastante lento para repostar y probablemente tomará hasta dos horas para rellenarlo por completo. Si la idea de un automóvil aéreo se pone de moda, las estaciones de reabastecimiento de combustible estarán disponibles en las estaciones de servicio ordinarias, donde el tanque se puede rellenar mucho más rápidamente con aire que ya ha sido comprimido. Llenar su tanque en la bomba probablemente le llevará unos tres minutos [fuente: Cornell].

Es casi seguro que los primeros vehículos aéreos utilicen el motor de aire comprimido (CAE) desarrollado por la empresa francesa Motor Development International (MDI). Los autos de aire que usan este motor tendrán tanques que probablemente contengan alrededor de 3200 pies cúbicos (90.6 kilolitros) de aire comprimido. El acelerador del vehículo opera una válvula en su tanque que permite que el aire se libere en una tubería y luego en el motor, donde la presión de la expansión del aire empujará contra los pistones y hará girar el cigüeñal. Esto producirá suficiente energía para velocidades de aproximadamente 35 millas (56 kilómetros) por hora. Cuando el automóvil aéreo supera esa velocidad, un motor se activará para operar el compresor de aire del automóvil para que pueda comprimir más aire sobre la marcha y proporcionar potencia adicional al motor. El aire también se calienta cuando golpea el motor, aumentando su volumen para permitir que el automóvil se mueva más rápido [fuente: Cornell].

Guy Negre de MDI muestra el prototipo del AirPod One en enero de 2009. Lionel Cirroneau / AP Photo

Una ventaja importante de utilizar aire comprimido para alimentar el motor de un automóvil es que un vehículo de aire comprimido puro no produce contaminación en el tubo de escape. Más específicamente, los autos de aire comprimido que es probable que veamos en un futuro cercano no contaminarán en absoluto hasta que alcancen velocidades superiores a 35 millas por hora. Ahí es cuando el compresor de aire interno del automóvil se activará para lograr una velocidad adicional. El motor que hace funcionar este compresor de aire requerirá combustible que producirá una pequeña cantidad de contaminación del aire. También se usará algo de combustible (puede usar biocombustibles ecológicos o combustibles fósiles) para calentar el aire a medida que sale del tanque. Los motores de aire comprimido más nuevos también ofrecen a los conductores la opción de usar combustibles fósiles o biocombustibles para calentar el aire cuando ingresa al motor. No obstante, esta tecnología representa una mejora notable con respecto a los automóviles propulsados ​​por motores de combustión interna que producen cantidades significativas de contaminación a cualquier velocidad..

Los coches aéreos también están diseñados para ser más ligeros que los coches convencionales. La construcción de aluminio de estos vehículos mantendrá su peso por debajo de las 2,000 libras (907 kilogramos), lo cual es esencial para que estos vehículos ahorren combustible y los ayudará a ir más rápido durante períodos de tiempo más largos..

Otra ventaja de los vehículos aéreos es que el combustible debería ser notablemente barato, una consideración importante en esta era de precios volátiles de la gasolina. Algunas estimaciones dicen que los autos obtendrán el equivalente a 106 millas (171 kilómetros) por galón, aunque el aire comprimido probablemente no se venderá por galón. Una estimación más significativa es que puede tomar tan solo $ 2 en electricidad para llenar el tanque de aire comprimido, aunque también necesitará gasolina para hacer funcionar el motor eléctrico que comprime el aire mientras conduce [fuente: Cornell].

Los vehículos en sí también serán relativamente baratos. Zero Pollution Motors, que planea lanzar los primeros autos aéreos en los Estados Unidos y estima un precio de etiqueta de aproximadamente $ 17,800, lo que haría que estos autos fueran asequibles para los compradores estadounidenses conscientes del presupuesto [fuente: Max].

-

¿Podría sucederle esto en un accidente aéreo? Imágenes de Clive Streeter / Getty

-Si bien un automóvil de aire no produce contaminación al funcionar con aire ya comprimido en su tanque, la contaminación se produce cuando el aire se comprime, tanto mientras el automóvil está en movimiento como mientras se reposta. Como mencionamos anteriormente, el compresor de aire del vehículo probablemente funcionará con gasolina, y este gas producirá contaminación al quemarse..

El compresor de aire de la gasolinera probablemente funcionará con electricidad. La producción de esa electricidad puede contaminar o no, dependiendo de cómo se genere esa electricidad. Por ejemplo, la electricidad alimentada por carbón podría producir cantidades sustanciales de contaminación. Las fuentes de electricidad más limpias, como la energía nuclear o la energía hidroeléctrica, generarán mucha menos contaminación. Según el sitio web Gas 2.0, un auto aéreo en los Estados Unidos generaría alrededor de .176 libras de emisiones de dióxido de carbono por milla en base a la combinación promedio de fuentes de energía eléctrica durante el reabastecimiento de combustible. En comparación, un Toyota Prius Hybrid, que combina un motor eléctrico a batería con un motor de combustión interna, genera alrededor de 0.34 libras de dióxido de carbono por milla. Por lo tanto, aunque el automóvil aéreo no está libre de contaminación, aún representa una mejora con respecto a uno de los automóviles híbridos más populares del mercado [fuente: Nuccitelli].

La distancia también podría convertirse en una desventaja, dependiendo de sus hábitos de viaje. La distancia que puede cubrir un automóvil sin repostar es crucial porque muy pocas estaciones de servicio tendrán bombas de aire comprimido disponibles al principio. Si solo planea usar su auto aéreo para viajes cortos, distancias menores a 100 millas, estará bien. Sin embargo, la espera de una a dos horas hasta que el compresor de aire incorporado del automóvil comprima un tanque lleno de aire podría convertirse en un problema en los viajes a campo traviesa. Zero Pollution Motors, la rama estadounidense de MDI y la compañía con más probabilidades de producir el primer automóvil aéreo para el mercado estadounidense, tiene como objetivo tener un automóvil disponible pronto capaz de viajar entre 800 y 1,000 millas con un tanque de aire más 8 galones de gas [fuente: Cornell]. Sin embargo, los primeros prototipos han viajado distancias más cercanas a las 120 millas, lo suficientemente bueno para su viaje diario, pero no lo suficientemente adecuado para viajes más largos [fuente: Motavalli].

¿Qué pasará si un vehículo aéreo sufre daños en un accidente? Después de todo, los tanques de aire comprimido pueden ser peligrosos. Para reducir este peligro, los tanques de aire están hechos de fibra de carbono y están diseñados para romperse, en lugar de romperse, en un choque. Esta grieta permitiría que el "combustible" escapara inofensivamente al aire circundante. Los fabricantes temían que el aire que escapaba de un extremo del tanque pudiera producir un efecto de cohete y propulsar el automóvil en un chorro de aire. La válvula de los depósitos de combustible de los coches se ha colocado en un lateral para minimizar este efecto..

A pesar de estas precauciones, existe cierta preocupación de que la construcción liviana de los autos aéreos pueda dificultar que pasen los estrictos requisitos de seguridad estadounidenses y que esto pueda retrasar la llegada de los autos aéreos al mercado estadounidense. Otros factores también han pasado a primer plano, y aprenderemos sobre ellos a continuación..

Una mirada al interior del prototipo AirPod One. Lionel Cirroneau / Foto AP

Es probable que Tata Mo-tors de la India produzca el primer automóvil aéreo en el mercado en los próximos años. El auto aéreo de Tata Motors también utilizará el motor CAE. Aunque Tata anunció en agosto de 2008 que aún no están listos para lanzar sus autos aéreos para la producción en masa, Zero Pollution Motors todavía planea producir un vehículo similar en los Estados Unidos. Conocidos colectivamente como FlowAIR, estos autos costarán alrededor de $ 17,800. La compañía, con sede en New Paltz, N.Y., dice que comenzará a tomar reservas a mediados de 2009 para las entregas de vehículos en 2010. La compañía planea lanzar 10,000 autos aéreos en el primer año de producción [fuente: Max]. MDI también presentó recientemente el AirPod impulsado por joystick, la última incorporación a su arsenal de autos aéreos. Aunque el AirPod genera una velocidad máxima de solo 43 mph, también es extremadamente ligero y genera cero emisiones..

Los principales fabricantes de automóviles están observando con interés el mercado de los vehículos aéreos. Si los primeros modelos captan la atención de los consumidores, es probable que desarrollen sus propios modelos de autos aéreos. En la actualidad, algunas empresas más pequeñas están planeando lanzar vehículos aéreos al mercado como consecuencia de los vehículos basados ​​en MDI. Éstos incluyen: 

• K'Airmobiles -- La empresa francesa K'Air Energy ha construido prototipos de una bicicleta de aire y un vehículo ligero de carretera basados ​​en el motor de compresión de aire K'air [fuente: -K'air]
• Coche de aire Factories SA -- Esta empresa española dispone actualmente de un motor de coche de aire en desarrollo. El propietario de la empresa está actualmente involucrado en una disputa con el antiguo empleador MDI sobre los derechos de la tecnología [fuente: MDI].

Inicialmente, los coches MDI serán los únicos vehículos aéreos del mercado. Sin embargo, MDI ha otorgado licencias de la tecnología a fabricantes en una docena de países diferentes, por lo que los vehículos aéreos deberían estar disponibles pronto en todo el mundo..

Artículos relacionados

• Prueba de motor de coche
• Cómo funcionan los coches híbridos
• Cómo funcionan los coches eléctricos
• Cómo funciona la economía del hidrógeno
• Cómo funcionan los motores de automóvil
• Cómo funcionan los motores diésel
• Cómo funcionan los motores de dos tiempos
• Cómo funcionan los acondicionadores de aire
• ¿Podría un coche funcionar con aire comprimido??
• ¿Por qué la gasolina no se quema limpiamente??
• ¿Cuánta gasolina consume Estados Unidos en un año??

Más enlaces geniales

• Fábricas de vehículos aéreos (Motor Development International)
• Tata Motors
• Motores de contaminación cero

Fuentes

• Chapa, Jorge. "Coche de aire comprimido MDI". Inhabitat.com. 1 de junio de 2007. (consultado el 30 de septiembre de 2008) http://www.inhabitat.com/2007/06/01/tata-motors-air-car/
• Cornell, Clayton B. "Un automóvil aéreo que se podía ver en 2009: el híbrido de aire comprimido de 106 MPG de ZPM". Gas2.org. 15 de julio de 2008. (28/9/2008) http://gas2.org/2008/07/15/an-air-car-you-could-see-in-2009-zpms-106-mpg-compressed- aire-híbrido /
• Gizmag.com. "El automóvil francés funciona con tecnología de aire comprimido". 2 de diciembre de 2004. (30/9/2008) http://www.gizmag.com/go/3523
• Jones, Benjamin. "Air Car de 106 millas por galón por solo $ 18,000 a partir de 2010." Ecomodder.com. 26 de agosto de 2008. (28/9/2008) http://ecomodder.com/blog/2008/08/26/106mpg-air-car-18000-coming-2010
• Max, Josh. "Coche de aire comprimido que viene con el Breeze 2010". Noticias diarias de Nueva York. 24 de marzo de 2008. (30/9/2008) http://www.nydailynews.com/services/autos/2008/03/24/2008-03-24_compressed_air_car_coming_with_2010_bree.html
• Motavalli, Jim. "El Air Car vuelve a entrar en escena". NYTimes.com. 10 de septiembre de 2008. (30/9/2008)
• http://wheels.blogs.nytimes.com/2008/09/10/the-air-car-blows-back-into-the-picture
• Nuccitelli, Dana. "Automóviles aéreos versus automóviles eléctricos versus híbridos: ¿cuáles son más ecológicos?" Gas2.org. 11 de septiembre de 2008. (30/9/2008) http://gas2.org/2008/09/11/air-cars-vs-electric-cars-vs-hybrids-which-are-greener
• Sullivan, Matt. "Un automóvil con motor neumático que llegará a EE. UU. Entre 2009 y 2010 por menos de $ 18,000, podría alcanzar un rango de 1000 millas". Mecánica popular. 22 de febrero de 2008. (28/9/2008) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/4251491.html