{{{sourceTextContent.title}}}

Airbus, GE Aviation y Safran desarrollarán un demostrador de vuelo de hidrógeno

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Airbus pretende utilizar como plataforma de pruebas un A380 modificado y equipado con depósitos de hidrógeno.

{{{sourceTextContent.description}}}

Airbus anunció el martes que se asociará con GE Aviation y CFM International para "ensayar en vuelo un motor de combustión directa alimentado por hidrógeno como preparación para la entrada en servicio de un avión con cero emisiones en 2035"

El presidente y consejero delegado de Airbus Americas, Jeff Knittel, dijo que el avión de pruebas será un Airbus A380 modificado -actualmente el mayor avión de pasajeros del mundo- equipado con cuatro tanques de hidrógeno líquido que alimentarán un motor turbofan GE Passport situado a lo largo del fuselaje trasero del avión.

El plan general de pruebas de vuelo aún se está determinando, según Airbus, pero los planes actuales prevén el primer vuelo del demostrador para finales de 2026. Las decisiones tecnológicas definitivas deberían tomarse a finales de la década, según la empresa, a tiempo para que un nuevo avión de cero emisiones entre en el mercado con el objetivo de 2035.

El anuncio del martes es el último avance de la iniciativa de Airbus destinada a explorar el potencial del hidrógeno como combustible alternativo con la esperanza de acercar la industria de la aviación a las emisiones netas de carbono cero. Forma parte de un movimiento más amplio en todos los sectores de la aviación impulsado por la amenaza del cambio climático global.

Una asociación entre Estados Unidos y Europa

Junto con Airbus, la asociación del demostrador de hidrógeno incluye a CFM International, que es propiedad conjunta de GE Aviation y Safran Aircraft Engines.

"Al aprovechar la experiencia de los fabricantes de motores estadounidenses y europeos para avanzar en la tecnología de combustión de hidrógeno, esta asociación internacional envía un claro mensaje de que nuestra industria está comprometida con hacer realidad los vuelos de emisiones cero", dijo la directora técnica de Airbus, Sabine Klauke

Los depósitos de hidrógeno líquido del A380 se desarrollarán en las instalaciones de Airbus en Francia y Alemania. Airbus definirá los requisitos del sistema de propulsión de hidrógeno, supervisará las pruebas de vuelo y proporcionará la plataforma real del A380 para probar el motor de combustión de hidrógeno en fase de crucero

Por su parte, CFM International modificará la cámara de combustión, el sistema de combustible y el sistema de control del turboventilador GE Passport para que funcione con hidrógeno

Airbus dijo que el motor, que se ensambla en Estados Unidos, fue seleccionado para este programa por su tamaño físico, su avanzada maquinaria turbo y su capacidad de flujo de combustible. Los planes prevén que se monte a lo largo del fuselaje trasero del A380 para que las emisiones del motor, incluidas las estelas de condensación, puedan controlarse por separado, aparte de los motores convencionales que impulsan el banco de pruebas

Se espera que CFM ejecute un extenso programa de pruebas en tierra antes de la prueba de vuelo del A380. "La capacidad de combustión de hidrógeno es una de las tecnologías fundamentales que estamos desarrollando y madurando como parte del programa CFM RISE", dijo Gaël Méheust, presidente y CEO de CFM. "Reuniendo las capacidades colectivas y la experiencia de CFM, nuestras empresas matrices y Airbus, realmente tenemos el equipo ideal para demostrar con éxito un sistema de propulsión de hidrógeno."

Los planes han estado en marcha

La noticia de la decisión de Airbus de seguir adelante con su proyecto de cero emisiones no es una sorpresa. Lleva meses insinuando estos planes. A finales del año pasado se informó de que Airbus planeaba probar el vuelo de un motor de CFM International convertido para la propulsión con hidrógeno. Cuando FLYING pidió a Airbus que verificara esos informes, la empresa no los desmintió y se limitó a decir que suelen realizar pruebas de desarrollo de motores con los fabricantes de plantas motrices.

El anuncio se produce casi 18 meses después de que Airbus diera a conocer sus diseños de avión de pasajeros de hidrógeno denominados ZEROe: un turbofán, un turbohélice y una carrocería de ala mixta.

Airbus también lleva meses colaborando con los productores de hidrógeno y expresando públicamente su confianza en la viabilidad del combustible.

El demostrador del A380

Durante un evento online celebrado el martes para desvelar el anuncio, Airbus ofreció una visita en vídeo al avión específico que se utilizará como banco de pruebas. El A380 que finalmente se convertirá en el banco de pruebas será el MSN 1, el primer A380 construido por Airbus, que sirvió para la certificación y las pruebas durante el nacimiento del programa A380. El MSN 1 también sirvió de banco de pruebas para los motores utilizados en el programa A350 de Airbus

En la cabina de vuelo del demostrador, los pilotos gestionarán la potencia del motor de hidrógeno con un acelerador independiente, dijo Airbus. También dispondrán de una pantalla que controlará específicamente los principales KPI de todo el sistema. Los datos se transmitirán por telemetría en tiempo real a los ingenieros en tierra para su análisis.

Cero en emisiones para el año 2050

El tema que impulsa todo esto son las emisiones de carbono. La aviación civil genera aproximadamente el 2% de todas las emisiones de carbono del mundo. Muchas de las mayores aerolíneas del mundo ya se han comprometido a reducir sus flotas a cero emisiones netas para 2050, si no antes, como Air France, American Airlines, British Airways, Delta Air Lines, Lufthansa y Southwest, entre otras.

United Airlines y Alaska Air Group ya han realizado importantes inversiones en la investigación y el desarrollo de aviones propulsados por hidrógeno.

¿Es menos probable un ala mixta?

Durante un seminario web sobre el combustible de hidrógeno para la aviación en octubre de 2021, el vicepresidente de aviones de emisiones cero de Airbus, Glenn Llewellyn, ofreció más pistas sobre el anuncio del martes. De los tres conceptos ZEROe de Airbus, dijo que la carrocería de ala mixta tenía menos probabilidades de desarrollarse

"Es mucho más probable que tengamos un turbofán o un turbohélice -una configuración de tubo y peso más clásica en términos de concepto de avión-, pero con un sistema de propulsión disruptivamente diferente", dijo Llewellyn.

Tipos de sistemas de energía de hidrógeno

Los ingenieros han estado estudiando múltiples formas de utilizar el combustible de hidrógeno para propulsar los aviones, como las pilas de combustible de hidrógeno, las turbinas de gas de hidrógeno que queman hidrógeno y las combinaciones híbridas, dijo Llewellyn

Las turbinas de gas de hidrógeno alimentan motores de combustión interna, similares a los motores de combustión tradicionales que queman el combustible A. A diferencia de los motores de combustión tradicionales, el hidrógeno se quema de forma limpia.

Obstáculos del diseño del hidrógeno

Los aviones propulsados por hidrógeno necesitan depósitos de combustible lo suficientemente grandes como para transportar la cantidad de hidrógeno líquido necesaria para las rutas estándar de corta y media distancia. El hidrógeno tiene más energía por peso que el combustible de aviación, pero tiene menos energía por densidad. A temperatura ambiente, el hidrógeno es un gas, lo que dificulta su almacenamiento en grandes cantidades

Hay un factor adicional. Para almacenarlo en los depósitos de combustible de los aviones es necesario comprimir el hidrógeno en forma líquida. Para ello, el hidrógeno debe enfriarse a temperaturas extremadamente bajas. Además del combustible y los tanques de combustible, el equipo necesario para mantener el combustible de hidrógeno a bajas temperaturas añadiría aún más peso a un avión alimentado con hidrógeno

Y como cualquier peso añadido en un avión es una desventaja, siempre es un factor clave en cualquier diseño

Sistema de suministro de combustible criogénico

Para hacer frente a los desafíos que presenta el combustible de hidrógeno, Airbus dijo el martes que tiene la intención de desarrollar un nuevo sistema criogénico de suministro de combustible para trasladar el hidrógeno desde los tanques hasta el motor turbofán. En primer lugar, el hidrógeno debe pasar de líquido a gas. A continuación, el gas de hidrógeno se inyectará en la cámara de combustión y se encenderá a una temperatura muy alta, mucho más caliente que la del jet-A.

Según la empresa, se necesitarán componentes de nuevo desarrollo para soportar esas altas temperaturas

Otro reto: La creación de infraestructuras

Desarrollar el ecosistema y la infraestructura circundante para apoyar el uso a gran escala del hidrógeno líquido como combustible de aviación es un obstáculo gigantesco que los expertos señalan como clave para el éxito. La producción, el almacenamiento y el suministro tendrían que ampliarse. Transformar todo el ecosistema del combustible de hidrógeno para que sea totalmente "verde" haría que este objetivo fuera aún más difícil

El avión de hidrógeno soviético

Este no es el primer intento de crear un avión de pasajeros alimentado con hidrógeno. A finales de la década de 1980, los ingenieros soviéticos desarrollaron el Tupolev Tu-155 experimental, que realizó unos 100 vuelos de prueba antes de que el programa se cancelara durante el colapso de la Unión Soviética

Difícil camino por delante

"La aviación sostenible es el futuro y el hidrógeno es un paso importante en ese proceso, y quizá el último", dijo Knittel el martes

Méheust reconoció que queda mucho trabajo por hacer. "Pero no parece insuperable... vemos el camino tecnológico para conseguirlo. Y con esfuerzo y trabajo duro deberíamos ser capaces de lograrlo"

Sí, los objetivos son muy difíciles, dijo el vicepresidente de GE Aviation, Mohamed Ali. "Pero eso es lo que pretendemos. Y no los hacemos sólo porque sean difíciles... los hacemos porque realmente creemos que podemos inventar el futuro del vuelo. Y es seguro. Y es asequible. Y es sostenible"

{{medias[12867].title}}

{{medias[12867].description}}