¿Qué son las unidades de energía terrestre?
Pasé quince años en la rampa de DFW antes de dedicarme a la venta de equipos de apoyo en tierra. En aquel entonces llamábamos a las GPU "los carros" y nadie pensaba mucho en ellas. Conectó el cable, presionó el interruptor y esperó la luz verde. Hecho. Los pilotos podrían hacer funcionar sus sistemas sin quemar combustible para aviones en tierra.
Una unidad de energía terrestre hace exactamente lo que su nombre dice. Proporciona energía eléctrica a un avión mientras los motores están apagados. Concepto sencillo. Ejecución no tan simple.
El problema de los 400 Hz
Aquí hay algo que la mayoría de la gente fuera de la industria no se da cuenta. Los aviones no utilizan la misma electricidad que tu casa. Su toma de corriente suministra 120 voltios a 60 Hz. Esa frecuencia-60 ciclos por segundo funciona bien para refrigeradores y aires acondicionados. Pero hace que los motores eléctricos sean pesados.
El peso mata en la aviación. Cada libra que ahorra en peso del motor es una libra que puede llenar con pasajeros o carga que paguen. Así que los ingenieros aeronáuticos optaron por 400 Hz en los años 50. A esa frecuencia, los motores y transformadores se contraen dramáticamente. Un motor de 400 Hz podría pesar la mitad de lo que pesa un motor de 60 Hz con la misma potencia de salida.
La desventaja son las pérdidas de transmisión. Una frecuencia más alta significa que se pierde más energía a lo largo de la distancia. Pero dentro de un avión las distancias son cortas. El ahorro de peso lo compensa con creces.
Esto crea dolores de cabeza sobre el terreno. No se puede simplemente tender un cable de extensión desde el edificio de la terminal. La red del aeropuerto funciona a 50 o 60 Hz como en cualquier otro lugar. Algo tiene que convertir esa energía eléctrica a 400 Hz.
Ese algo es la GPU.
Lo que realmente sucede dentro
La versión simple: una GPU toma cualquier fuente de energía que tenga-motor diésel, electricidad de servicio público, paquete de baterías-y produce 115 voltios de CA a 400 Hz. O 28 voltios CC para aviones más pequeños. La salida pasa a través de un cable grueso hasta un receptáculo cerca del morro del avión.
La versión complicada incluye convertidores de frecuencia, reguladores de voltaje, circuitos de protección y alrededor de mil cosas que pueden salir mal a las 2 de la madrugada, cuando un vuelo se retrasa y todo el mundo grita.
He visto unidades de estado sólido-de ITW GSE funcionando sin problemas durante ocho años sin nada más que cambios de filtro. También he visto unidades diésel nuevas incendiarse porque alguien olvidó revisar el refrigerante. El equipo es tan bueno como las personas que lo mantienen.
Móvil versus fijo
La mayoría de los aeropuertos operan una combinación de ambos.
Las unidades fijas se encuentran en la puerta. Extraen energía de la red eléctrica del aeropuerto y la convierten. El cable llega al avión a través de un pozo emergente-en el concreto o de un carrete de manguera montado cerca. Sin escape diésel. Sin costes de combustible. Sin dolores de cabeza por la programación. Pero estás comprometido. Si esa unidad se estropea, tendrás que buscar un respaldo móvil mientras los pasajeros miran por la ventana.
Las unidades móviles viajan sobre carros con ruedas. Los equipos de tierra los remolcan con tractores. Las operaciones de la vieja escuela funcionaban todo de esta manera. La flexibilidad es real. ¿Aviones estacionados en un puesto remoto sin energía fija? Lleve una unidad móvil hacia allí. ¿Operación de carga en el otro lado del campo? Mismo trato.
Las desventajas también son reales. Estás quemando diésel para remolcar estas cosas de un lado a otro. Más tráfico en la rampa significa más oportunidades de accidentes. Y alguien tiene que coordinar qué unidad va a dónde. Eso suena trivial hasta que tienes 200 vuelos por día y tres unidades fuera de servicio por mantenimiento.
Las unidades-montadas en el puente cuelgan debajo del puente del jet. Se mueven con el puente, por lo que el cable siempre está cerca del receptáculo del avión. Solución inteligente. Pero los mecánicos los odian porque no se puede dar servicio a la unidad mientras el vuelo está en la puerta de embarque. Intente explicarle a su supervisor que necesita poner un puente fuera de servicio durante el empujón de la tarde.
El cambio de batería
Hace diez años, las GPU-que funcionaban con baterías eran una curiosidad. Los paquetes de plomo-ácido eran demasiado pesados y no duraban. Obtendrías quizás tres o cuatro giros de avión antes de necesitar una recarga.
El fosfato de hierro y litio cambió eso.
Las unidades de batería más nuevas pueden manejar diez o doce vueltas de cuerpo estrecho-con una sola carga. Pesan menos de la mitad de lo que pesaban los equivalentes de plomo-ácido. Y están callados. Me refiero a un silencio genuino. No hay ruido de diésel. Sin escape. Los equipos de tierra se dieron cuenta de inmediato.
Japan Airlines comenzó a utilizar GPU con baterías de litio en el aeropuerto de Matsuyama el año pasado. Las razones declaradas fueron la reducción de emisiones y el ruido. Pero sospecho que el verdadero factor determinante fueron los costos de mantenimiento. Los motores diésel necesitan cambios de aceite, reemplazo de filtros, limpieza de inyectores. Los paquetes de baterías no necesitan casi nada.
AERO Specialties vende una unidad con celdas de fosfato de hierro y litio que no contienen cobalto. Eso es importante porque las cadenas de suministro de cobalto son desordenadas-desde el punto de vista ético y logístico. Las baterías también se transfieren a otros equipos terrestres cuando ya no pueden soportar el trabajo de GPU de alta-exigencia. Uso de segunda-vida. Elegante.
Start Pac ha estado en esto desde 1997. Jim Wurth, uno de los fundadores, era un piloto de Eastern Airlines que volaba helicópteros después de jubilarse. La historia cuenta que se quedó atrapado en un lugar remoto cuando su batería MD500 no arrancaba en un clima frío. Diseñó su propia unidad de arranque. Su esposa Judith vio la oportunidad de negocio. Veinte-cinco años después, han enviado más de 50.000 unidades.
Sus unidades portátiles de litio pesan diez libras. Diez. Puedes tirar uno en el maletero como seguro. A los pilotos que vuelan a aeropuertos desconocidos les encantan.
El tamaño importa
Un Boeing 737 o un Airbus A320 necesita una conexión de 90 kVA. Un Boeing 777 necesita dos. El receptáculo en un cuerpo estrecho-se encuentra a unos dos metros del suelo. Los cuerpos anchos-los acercan a los tres metros, por lo que necesitas una escalera.
El tamaño insuficiente es peligroso. Pagar de más por capacidad que no necesita es simplemente un desperdicio.
He visto a operadores comprar la unidad más grande disponible porque pensaron que cubriría todo. Luego se quejaron del consumo de combustible o de los tiempos de carga. Quiere la herramienta adecuada, no la herramienta más grande.
Presión ambiental
El aeropuerto de Zurich publicó datos hace unos años comparando las emisiones de las unidades de energía auxiliares de los aviones con las de la energía en tierra. La APU produce aproximadamente diez veces más CO2 por hora. Diez veces.
La normativa sobre baterías de la Unión Europea que está entrando en vigor exige que los fabricantes declaren sus huellas de carbono en la producción. Eso impulsará las decisiones de adquisiciones. Las aerolíneas y los aeropuertos que rastrean las emisiones de alcance 3 necesitan estos datos.
Las GPU diésel no desaparecerán mañana. Pero la dirección es clara. Todos los principales fabricantes están ampliando sus líneas de productos eléctricos y de baterías. ITW GSE, TLD, AERO Specialties-todos.
Lo que les digo a los compradores
Primero, determine sus necesidades reales. ¿Cuántas puertas? ¿Qué tipos de aviones? ¿Cuántas vueltas por día? ¿Cómo es su infraestructura eléctrica?
Las unidades fijas de estado sólido-tienen sentido para puertas de alto-tráfico con buena energía eléctrica. Las unidades de batería funcionan bien para puestos remotos u operaciones donde no se puede hacer funcionar la infraestructura eléctrica fácilmente. El diésel todavía tiene cabida para la energía de respaldo o en lugares con redes poco confiables.
No compre basándose únicamente en la hoja de especificaciones. Hable con operadores que utilizan el mismo equipo. Pregunte sobre los modos de falla y la disponibilidad de piezas. Una unidad que funciona maravillosamente en las instalaciones de prueba del fabricante podría tener dificultades en el calor del verano de Phoenix o en el frío del invierno de Minneapolis.
Y presupuesto para formación. He visto equipos costosos dañados porque nadie enseñó a los agentes de rampa cómo conectar correctamente el cable. El LED de enclavamiento existe por una razón.
