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Inspiración en la naturaleza: nuevas formas de hacer el vuelo más eficiente y renovable

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Desde los primeros días de vuelo, cuando Otto Lilienthal estudió el vuelo de las aves para diseñar sus primeros planeadores, el mundo de la aviación se ha inspirado en la naturaleza.

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Ahora que se está prestando más atención a las formas de hacer el vuelo más eficiente para reducir las emisiones, los fabricantes y diseñadores están copiando trucos del mundo natural

Por ejemplo, los Sharklets, instalados en los aviones Airbus A320neo, son extensiones de las puntas de las alas que se asemejan a la aleta dorsal de un tiburón. Airbus afirma que reducen significativamente el tamaño del vórtice de la punta del ala, reduciendo así la resistencia inducida y haciendo el vuelo más eficiente.

Siguiendo con los tiburones, Lufthansa Technik, la rama de mantenimiento, reparación y revisión del Grupo Lufthansa, está trabajando en AeroSHARK, una "película biónica que imita con éxito la piel de los tiburones y optimiza el flujo de aire". La película reduce la fricción y puede ahorrar combustible y, por tanto, emisiones de CO2.

Airbus también ha probado el vuelo en formación a través del Atlántico, inspirándose en la forma de volar de los gansos, para investigar el potencial de ahorro de combustible. Otro proyecto de Airbus es el eXtra Performance Wing, para probar nuevas tecnologías de alas inspiradas en parte en la forma en que los pájaros se elevan y cambian la forma de sus alas en vuelo

Junto con AeroSHARK, Lufthansa Technik tiene otro interesante proyecto inspirado en la flora y la fauna: AeroFLAX, como la planta del lino. Como parte del mes de la innovación en AeroTime, nos reunimos con Christian Seifert, director de producto de AeroFLAX, para saber más.

¿Qué es AeroFLAX?

Todos hemos oído hablar del lino. Se utiliza para fabricar lino y el aceite de sus semillas, el aceite de linaza, es muy nutritivo. Pero, ¿cómo puede utilizarse para las piezas de las cabinas de los aviones?

AeroFLAX es una combinación de materiales a base de fibras de lino y resina biológica que Lufthansa Technik ha desarrollado con la empresa suiza Bcomp, basándose en el tejido técnico Amplitex de la compañía. La empresa alemana de MRO lo considera un sustituto renovable y más ligero de las piezas de fibra de vidrio o de carbono, como los paneles de los laterales y del techo

"Soy un artesano. Me gusta trabajar con materiales naturales como la madera y me encanta el enfoque del lino", dice Seifert en una entrevista a AeroTime. "Llevar materiales naturales a algo que es realmente de alta tecnología supone un esfuerzo muy grande. Pero es súper interesante y creo que es el camino a seguir en el futuro, porque no tendría ningún sentido ceñirse a los materiales fósiles."

Puede parecer improbable, pero además de que la planta es fácil de cultivar, Seifert afirma que el tejido de lino tiene una densidad muy baja y buenas propiedades mecánicas. El tejido preimpregnado se refuerza con nervaduras, que aumentan la rigidez pero también permiten que el tejido se flexione, de forma similar a como funcionan las venas en las hojas. Al combinarlo con una resina se crea un material que puede reducir el peso de un componente de cabina en un 20% en comparación con las piezas actuales de fibra de vidrio.

En desarrollo desde 2019, uno de los grandes retos para el equipo de AeroFLAX era la inflamabilidad, porque la fibra natural es altamente combustible. Seifert dijo que tomó más de un año de prueba y error para obtener la combinación correcta de aditivos ignífugos para pasar las pruebas, una de las cuales implica el uso de mecheros Bunsen (¡que todos recordamos de la escuela!) para quemar la muestra

¿Están interesadas las compañías aéreas?

Los primeros componentes fabricados con AeroFLAX aún no están certificados, pero Seifert dijo que esto podría ocurrir en 2023. Lamentablemente, el mero hecho de fabricar algo con productos naturales no es suficiente para llamar la atención de las aerolíneas comerciales, que tienen que pensar en el coste. En estos momentos, AeroFLAX cuesta tres veces más que las piezas de fibra de vidrio porque el producto está todavía en fase de laboratorio y no de producción a escala, aunque los costes bajarán, por supuesto, una vez que comience la producción

Para las aerolíneas, el ahorro de peso es el gran atractivo, explica Seifert, porque un menor peso significa un menor consumo de combustible y una menor factura de combustible. Un menor consumo de combustible también implica menos emisiones.

"Creo que empecé a hablar de esto en 2019 y, en ese momento, todo el mundo decía que es bonito tenerlo, pero nadie lo paga", admite Seifert. "Pero cuando demostramos que tenemos el material de base biológica y el potencial de ahorro de peso del 20%, esta combinación fue muy interesante para las aerolíneas"

Por ejemplo, Lufthansa Technik ha calculado que la sustitución de 40 piezas de pared lateral y 150 fundas de asiento en una cabina típica de Airbus A320 ahorraría una cifra media de dos dígitos de kilogramos en términos de peso. Este ahorro de peso podría traducirse en un ahorro operativo anual de más de 3 toneladas de combustible y más de 11 toneladas de emisiones de dióxido de carbono

¿Qué aspecto tiene?

Lufthansa Technik y Seifert esperan que algún día todo el revestimiento interior de la cabina pueda estar hecho de AeroFLAX.

En el renderizado se puede ver el aspecto que podrían tener los componentes de AeroFLAX en el avión si se dejaran ver en su estado natural. En realidad, los clientes de las aerolíneas probablemente querrían pintar o imprimir algo en las piezas para darles un aspecto más tecnológico, dijo Seifert

Seifert habló por primera vez de AeroFLAX en la feria de interiores AIX de Hamburgo en 2019. "A nadie le gustó mucho el diseño natural", dijo. Pero cuando la AIX regresó tras una pausa relacionada con la pandemia en junio de 2022, los comentarios fueron diferentes. Según Seifert, la idea de tener una ventana o un panel integrado en la pared lateral para poder ver el producto de aspecto más natural a base de lino que hay debajo "despertó mucho interés en la feria"

Seifert afirma que Lufthansa Technik no es la única que está estudiando cómo utilizar los compuestos naturales. Bcomp, el socio del proyecto AeroFLAX, tiene mucha experiencia en la industria del automóvil.

"Estoy muy contento de que no seamos la única industria que está estudiando este tema. Ahora mismo se están llevando a cabo muchas actividades relacionadas con los compuestos naturales. Y eso me alegra mucho. Porque es otra pieza del rompecabezas que encaja en el vuelo y la movilidad sin emisiones de CO2"

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