Parece el Batimóvil, funciona con energía solar y podría ser el futuro de los automóviles
El sueño comenzó en 1955, con una pequeña creación de juguete llamada «Sunmobile».»Construido con madera de balsa y neumáticos de tienda de pasatiempos, tenía solo 15 pulgadas de largo. Las 12 células solares de selenio que decoraban su exterior producían menos caballos de fuerza que un caballo real. Pero era una prueba de un concepto: la luz solar por sí sola puede hacer que un vehículo funcione.
Los años pasaron, y el sueño se convirtió en un buggy vintage convertido con paneles solares en su techo. Luego una bicicleta glorificada, un proyecto de garaje para jubilados, un coche de carreras que cruzó el desierto de Mojave a 51 millas por hora.
es un sueño de movimiento perpetuo. De viajes que no dañen el planeta. De viajes que duran mientras brilla el sol.
Hay problemas con este sueño, grandes. Vienen las nubes. Cae la noche. Las leyes de la física limitan la eficiencia con la que los paneles solares pueden convertir la luz en energía.
Pero una empresa emergente afirma que ha superado esos problemas. Ahora, dicen sus fundadores, el sueño puede ser tuyo por tan solo 2 25,900.
Aptera Motors, una compañía de California cuyo nombre proviene del griego antiguo para «sin alas», está lanzando el primer automóvil solar producido en masa este año. Es un vehículo eléctrico ultraaerodinámico de tres ruedas cubierto con 34 pies cuadrados de células solares. El automóvil es tan eficiente que, en un día despejado, esas celdas por sí solas podrían proporcionar suficiente energía para conducir unas 40 millas, más del doble de la distancia al trabajo del estadounidense promedio.
El Aptera debe someterse a pruebas de seguridad antes de que la empresa pueda comenzar la distribución, lo que espera hacer a finales de este año. Incluso entonces, no está claro que los consumidores quieran comprar algo que parezca un cruce entre el Batimóvil y un escarabajo. La sombra de un intento inicial, que terminó en bancarrota, se cierne sobre los fundadores mientras se preparan para lanzar su nuevo producto.
Pero los creadores de Aptera, Chris Anthony y Steve Fambro, creen que el mundo necesita un coche como el suyo. El transporte es la mayor fuente de contaminación que calienta el planeta en los Estados Unidos. La administración de Biden ha hecho de la reducción de las emisiones de los vehículos una prioridad, y varios fabricantes de automóviles importantes se han comprometido a eliminar gradualmente los automóviles y camiones ligeros con motores de combustión interna.
Después de años de soñar, tal vez el momento de conducir bajo el sol finalmente haya llegado.
Energía del panel solar
Anthony y Fambro no se propusieron construir un vehículo que pudiera funcionar con energía solar. Solo querían hacer un coche más eficiente.
Quemar gasolina, resulta que no es una forma muy eficiente de viajar; hasta cuatro quintas partes de la energía producida por un motor de combustión interna se pierde como calor, se desperdicia superando la resistencia al viento o se consume por bombas de combustible y otros componentes, según datos del Departamento de Energía.
Los vehículos totalmente eléctricos funcionan mucho mejor, pero aún no son perfectos. Aproximadamente el 10 por ciento de la energía que entra en ellos se pierde convirtiendo la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua para la batería. Las ineficiencias en el sistema de transmisión consumen otro 20 por ciento, y el automóvil aún debe lidiar con la resistencia al viento y la fricción, a través de los sistemas de frenado regenerativos pueden reducir algunos residuos.
Desde la parte superior hasta las ruedas, el Aptera está diseñado para eliminar la mayor cantidad de residuos posible. Sus creadores dicen que el automóvil es 13 veces más eficiente que una camioneta a gas y cuatro veces más eficiente que el vehículo eléctrico promedio. Al menos el 90 por ciento de la energía producida por los paneles solares del Aptera se destina a hacer que el vehículo se mueva, dice la compañía.
Cómo diseñar para la eficiencia
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Forma aerodinámica
El cuerpo del vehículo, curvado en la nariz, ancho a los lados y cónico hacia el maletero, está construido como un avión pequeño y rápido. Esto reduce la resistencia, o la fuerza del aire que fluye contra el movimiento del vehículo.
Arrastre reducido
El tren de aterrizaje del Aptera se desploma como el vientre de un delfín. Esto sirve para reducir la resistencia que proviene del aire turbulento entre el vehículo y el suelo.
Menos fricción
Los ingenieros probaron al menos 10 tipos de neumáticos para encontrar el que tuviera la menor «resistencia a la rodadura»: la fricción que proviene de las ruedas contra el suelo. También optaron por diseñar el automóvil con tres neumáticos, en lugar de cuatro, eliminando un punto de contacto donde se puede perder energía.
Bastidor más ligero
Debido a que los coches más ligeros requieren menos energía para moverse, el Aptera está construido con compuestos de carbono ultraligeros y fibra de vidrio. Su forma arqueada, que imita la física de una cáscara de huevo, la mantiene fuerte como el acero. Algunas de sus piezas se pueden producir en una impresora 3D, lo que reduce los costos.
Interior de ahorro de energía
Dentro del vehículo, el calor se elimina automáticamente del automóvil mientras está estacionado, lo que reduce la carga del aire acondicionado. La electrónica está construida con cables que ofrecen la menor resistencia, led ultraeficientes y pantallas de baja potencia y «modos de suspensión» para la pantalla principal cuando no está en uso.
Eficiencias acumuladas
Todo esto se suma a un automóvil que requiere muy poco combustible. El Aptera utiliza solo 100 vatios-hora de energía por milla, aproximadamente la misma cantidad que consume una computadora de escritorio en 30 minutos.
El Aptera se puede recargar de la misma manera que se alimenta un vehículo eléctrico estándar, simplemente conectándolo a una toma de corriente. Su eficiencia extrema significa que el automóvil puede recorrer 150 millas después de solo 15 minutos en una estación de carga normal.
Pero un automóvil eléctrico promedio necesitaría un panel solar «del tamaño de un camión» para ir más allá de unas pocas millas, dijo Fambro. Mientras tanto, un número relativamente pequeño de células solares puede impulsar el Aptera.
«Solo funciona si tienes un vehículo súper eficiente», dijo Fambro. Pero una vez que él y Anthony se dieron cuenta de lo lejos que el sol por sí solo podía llevarlos, «no había otro plan que convertirlo en un vehículo solar.»
IZQUIERDA: Un coche propulsado por el sol, uno de los primeros del mundo, en Londres en 1960. DERECHO: Los directores ejecutivos de Aptera Motors, Chris Anthony, a la izquierda, y Steve Fambro con el vehículo eléctrico solar Aptera de tres ruedas en las instalaciones de diseño de producción de la compañía en San Diego.
Poco práctico pero inspirador
Cuando el primer vehículo solar, el pequeño Sunmobile, debutó en una feria comercial de General Motors hace 65 años, incluso sus inventores se mostraron escépticos sobre sus perspectivas. Funcionarios de GM dijeron a la revista Popular Mechanics que su creación no tenía » ninguna aplicación práctica a la industria automotriz en la actualidad.»
Pero ese desafío fue exactamente lo que atrajo al aventurero danés Hans Tholstrup. Sintiéndose culpable por sus hazañas de consumo de combustible fósil, volando alrededor del mundo, conduciendo una lancha rápida alrededor de Australia, quería hacer algo para beneficiar al planeta.
En 1982, Tholstrup y el piloto de carreras Larry Perkins dieron a conocer el «The Quiet Achiever», una construcción en forma de bote para un solo conductor coronada por un panel solar de 90 pies cuadrados. Un timón servía como sistema de dirección, y las ruedas y los frenos eran prestados de una bicicleta. Comiendo rodajas de naranja para mantenerse hidratados y acampando al lado de la carretera, tardaron 20 días en conducir 2,560 millas a través del continente australiano. Su velocidad promedio era de 15 millas por hora.
Tom Snooks, coordinador del proyecto, recordó a Tholstrup que comparaba el viaje con el vuelo del Kittyhawk: poco práctico pero inspirador, y un signo de los avances por venir. «Si motivara solo una idea y pensamiento más en el desarrollo de la energía solar», dijo Tholstrup, » entonces la empresa habrá valido la pena.
En 1987, Tholstrup lanzó el «World Solar Challenge» para animar a otros a mejorar su récord. Pronto surgieron carreras solares en todo el mundo, atrayendo la competencia de fabricantes de automóviles y estudiantes de secundaria por igual. Los vehículos evolucionaron desde la «bañera con ruedas» de Tholstrup hasta las formas de bala y los autos de tres ruedas con paneles solares curvos en forma de alas. En 2013, el World Solar Challenge introdujo una competencia de «clase crucero» en un esfuerzo por estimular el desarrollo de vehículos más viables comercialmente.
» Es un desafío de diseño realmente divertido», dijo el ingeniero mecánico de la Universidad de Michigan, Neil Dasgupta, asesor docente del equipo de automóviles solares altamente decorados de la escuela. «Y hemos hecho enormes avances.»
El vehículo del equipo de 2017, que ocupó el segundo lugar en el World Solar Challenge, pesaba solo 420 libras y tenía un promedio de casi 50 millas por hora.
Los coches solares tienen que ser pequeños y elegantes, explicó Dasgupta, debido a las ineficiencias de los paneles solares. Las células fotovoltaicas están limitadas en qué longitudes de onda pueden convertirse en electricidad. No funcionan bien cuando se calientan. Incluso los mejores paneles solares solo convierten en energía alrededor del 23 por ciento de la luz solar que los golpea. Puede obtener mucha más potencia más rápidamente simplemente conectándolo a una estación de carga.
La dependencia total de la energía solar también plantea problemas prácticos. Significa que el auto no puede estacionarse en un garaje o debajo de un árbol. Una vez que la batería está llena, se pierde cualquier energía adicional que llegue a los paneles solares.
» Este es un nicho de mercado», dijo Timothy Lipman, codirector del Centro de Investigación de Sostenibilidad del Transporte de la Universidad de California en Berkeley. El Aptera, con capacidad para dos, no funcionaría para una familia numerosa, un viajero en el nublado Seattle, un fontanero que tiene que cargar con el equipo.
Los avances en automóviles solares podrían beneficiar a la industria automotriz en general, dijo Lipman. Podrían conducir al desarrollo de materiales más ligeros y abogar por una mayor eficiencia en los vehículos eléctricos. Los fabricantes podrían agregar paneles solares para aumentar las baterías de los automóviles. Tal vez la tecnología encuentre uso en parques nacionales e instalaciones militares remotas.
Pero Lipman piensa que será difícil para los vehículos impulsados por el sol encontrar un amplio éxito comercial. Un fabricante chino todavía buscaba financiación para producir su prototipo cuando tuvo problemas financieros el año pasado. Los campeones holandeses de la primera carrera de «clase crucero» en el World Solar Challenge lanzaron su propia start-up, Lightyear One, y tienen como objetivo comenzar las entregas de su gran hatchback de cuatro ruedas a finales de este año. Aún así, el precio del coche Lightyear, unos 1 180,000, lo pone fuera del alcance de la mayoría de los compradores.
Anthony y Fambro saben lo fácil que es fallar. Cuatro años después de fundar Aptera en 2006, abandonaron la empresa en medio de un desacuerdo con otros veteranos de la industria automotriz de liderazgo que querían construir un vehículo tradicional de cuatro ruedas para calificar para préstamos federales. Pero el dinero nunca se materializó. La compañía fue liquidada en 2011, y su propiedad intelectual vendida.
Los analistas de negocios trataron el colapso como un caso de estudio en los peligros de lanzar una start-up automotriz. Los coches son más caros de fabricar que el software. Las regulaciones federales son difíciles de navegar. Los consumidores desconfían del cambio.
Pero los inventores de Aptera aprendieron una lección diferente de esa experiencia: «El proceso de diseño tradicional no permite avances», dijo Fambro. «Porque todo lo que es un gran avance se ve como algo que está polarizando, y no permiten que las cosas polarizadas salgan de la clínica de investigación.»
Si el Aptera iba a tener éxito, decidieron que no podían hacer concesiones para satisfacer un requisito federal o una recomendación de una empresa de investigación de mercado. Tenían que estar dispuestos a ser diferentes.
» Esa es la marcha de la tecnología», dijo Anthony, antes de parafrasear al fundador de Apple, Steve Jobs. «La gente no sabe lo que necesita hasta que se lo muestras.»
IZQUIERDA: Los creadores de Aptera dicen que el automóvil es cuatro veces más eficiente que el vehículo eléctrico promedio. DERECHA: El Aptera se puede recargar de la misma manera que se alimenta un vehículo eléctrico estándar, simplemente conectándolo a una toma de corriente.
‘Así es como sucede el futuro’
Después de una década dedicada a otras empresas, los creadores de Aptera volvieron a comprar la compañía en 2019 y lanzaron una campaña de crowdfunding para reiniciar el desarrollo.
Su tiempo fue bueno. Las baterías eléctricas se habían vuelto mucho más baratas y ligeras. Las células solares se habían vuelto más eficientes. Los avances en informática permitieron a los inventores simular los vehículos en sus escritorios, acelerando el proceso de diseño. Incluso las limitaciones impuestas por la pandemia de coronavirus estimularon la creatividad, dijo Anthony.
Cuando Aptera comenzó a recibir pedidos anticipados en diciembre pasado, se agotó su primer lote de 330 vehículos previsto en 24 horas. Casi 7.500 personas han depositado depósitos para comprar un coche.
Uno de ellos era Tyler Perkins, el asistente de gerente de 27 años de un pequeño aeropuerto en Oklahoma City. Un aficionado a la tecnología que había estado siguiendo a la compañía desde que era un adolescente, dijo que se sentía atraído por el «diseño radical y funky» de Aptera y quería hacer una apuesta esperanzadora para el mañana.
» En realidad son como, ‘construyamos un auto futurista, porque si no lo hacemos nadie lo hará'», dijo Perkins. «Y así es como sucede el futuro.»
La preocupación por el cambio climático ya motivó a Perkins a convertirse en vegano y conducir un híbrido. Quería cambiar a un vehículo eléctrico, pero su edificio de apartamentos no ofrece estación de carga. Entonces el Aptera salió al mercado. Incluso sin créditos fiscales federales (que solo se aplican a los vehículos eléctricos de cuatro ruedas), cuesta casi 1 10,000 menos que otros vehículos eléctricos. Claro que es pequeño, pero todo lo que necesita es espacio para él y su equipo de campamento.
«Creo que funcionará muy bien para mí», dijo Perkins, «como alguien que está tratando de ser lo más eficiente posible y tener un impacto mínimo en el medio ambiente.»
No todos los fans de Aptera encajan en el estereotipo de un ávido ambientalista. Nick Field, un contador de 36 años en Londres, se siente más atraído por el largo alcance y el alto rendimiento del automóvil; puede ir de 0 a 60 mph en 3.5 segundos y alcanza velocidades máximas de 110 mph. En lo que a él respecta, el bajo impacto climático de Aptera es solo un beneficio adicional.
» Estoy en la categoría de ‘Quiero disfrutar de mi vida'», dijo Field. «Me gustan los coches rápidos. Creo que es genial.»
Anthony reconoció que el Aptera no es para todos. Pero tiene más atractivo de lo que sus escépticos le atribuyen, dijo. La alta eficiencia del automóvil significa que pone menos demanda en la red que los vehículos eléctricos ordinarios. Podría ser ideal para camiones de reparto y vehículos de Servicio postal, que no viajan muy lejos y pasan mucho tiempo en ralentí. A los entusiastas de las actividades al aire libre probablemente les guste la opción de aventurarse lejos de la infraestructura de carga sin preocuparse por el combustible. Y la idea de aparcar un Aptera al sol y regresar a un automóvil que tiene más combustible que cuando lo dejaste, combustible limpio y gratuito, es una idea poderosa en un momento en que el mundo está buscando la transformación.
» Vemos la energía solar como el motor principal de nuestro negocio», dijo Anthony. «Permite muchas cosas.»
Consideró a los soñadores que concibieron por primera vez los coches solares: Tholstrup subsistiendo sobre rodajas de naranja durante su viaje a través del continente, estudiantes de ingeniería construyendo coches de carreras después de la escuela. Pensó en los primeros desarrolladores de vehículos eléctricos, que tenían fe en un futuro que no funcionara con gasolina. Recordó a los inversores que se alejaron de la primera encarnación de Aptera, diciendo: «¿quién va a comprar tu extraña creación en forma de huevo?»
» Es lo mismo con cualquiera que haga algo primero», dijo Anthony. «Siempre es: ¿Por qué harías eso?»
Cuando Aptera salga a la carretera, tendrá su respuesta.
Acerca de esta historia
Edición por Lyndsey Layton, corrección de estilo por Sue Doyle. Edición gráfica por Monica Ulmanu. Edición de fotos por Olivier Laurent. Diseño y desarrollo por Andrew Braford.
Corrección :En una versión anterior de esta historia, el gráfico que representa los coeficientes de arrastre de varios objetos en movimiento daba una figura incorrecta para un delfín nariz de botella. Su coeficiente de arrastre es 0.01, no 0.001.