El hidrógeno puede ser la clave para acabar con las emisiones contaminantes de los aviones, pero para albergar estos nuevos motores las aeronaves tendrán que cambiar para siempre.
La Unión Europea ha fijado 2050 como la fecha límite para lograr la neutralidad de carbono -esto es, equilibrar la cantidad de CO2 liberada con la capturada de forma natural- un objetivo que China, el país más contaminante del mundo, se ha comprometido alcanzar en 2060. Con esas metas a la vista, la aviación comercial es uno de los sectores económicos que más rápido tienen que reinventarse para cumplir los objetivos de cero emisiones.
Tal como explica National Geographic, la compañía aeronáutica europea Airbus ha sido la primera en dar el paso con la presentación de los prototipos ZeroE, unos aviones comerciales impulsados íntegramente con hidrógeno. La empresa ha revelado tres apuestas para alcanzar su objetivo de cero emisiones dentro de tan solo 15 años, esto es, en 2035. Cada uno de los proyectos representa un enfoque distinto en función de la tecnología aplicada.
Dos de los tres nuevos aviones se basan en modelos existentes: reactores y turbohélices, y un tercero denominado “cuerpo de ala mixta“, en el que las alas se fusionan con el cuerpo principal de la aeronave. Todos ellos se basan en el hidrógeno como fuente de energía primaria, una opción que la compañía considera prometedora como alternativa limpia al queroseno contaminante que propulsa las actuales aeronaves.
Turbofan
El primero de los tres modelos tiene un diseño con turbofán, motor a reacción con un ventilador en la parte frontal, para aviones de entre 120 y 200 pasajeros y con alcance de más de 2.000 millas náuticas. Los aparatos serían capaces de realizar operaciones transcontinentales y estarían propulsados por dos motores de turbina de gas modificado que funcionarían por combustión de hidrógeno, en lugar de utilizar combustible de avión. El hidrógeno líquido se almacenaría y distribuiría usando tanques ubicados en la parte trasera.
Turbohélice
El segundo modelo incluye una tecnología con turbohélice, motores de turbina de gas modificados para funcionar con hidrógeno que impulsarían dos hélices de seis palas. Está pensado para aviones de hasta 100 pasajeros, capaces de viajar más de 1.000 millas náuticas. Aunque este diseño no se parece demasiado al de la mayoría de aviones comerciales, las turbohélices actuales sí que se utilizan para determinados vuelos regionales. Asimismo, es el sistema de propulsión del A400M Atlas, uno de los aviones de transporte militar más utilizados en todo el mundo.
Ala mixta (BWB)
El último es un aparato con cuerpo de ala mixta en el que las alas se fusionan con el cuerpo principal de la aeronave. Es el diseño más rompedor, pues el concepto de un avión a modo de una única ala gigante se ha utilizado casi exclusivamente en el ámbito militar. Pese a lo que pueda parecer por su peculiar forma, el 'Blended-Wing Body' presentaría un interior excepcionalmente amplio, que abriría la posibilidad de albergar hasta 200 pasajeros y explorar multitud de opciones para el almacenamiento de los tanques de hidrógeno y la distribución de la cabina.
"Creo firmemente que el uso del hidrógeno en combustibles sintéticos o utilizados como fuente de energía primaria para aviones comerciales tiene el potencial de reducir significativamente el impacto climático de la aviación", asegura el presidente ejecutivo de Airbus, Guillaume Faury.
El difícil almacenamiento del hidrógeno
La utilización del hidrógeno como fuente de energía para las aeronaves no es una idea nueva, aunque sí lo es su planteamiento para la aviación comercial. El motivo: las dificultades de obtención y almacenamiento del combustible. Para empezar, requiere de hasta cuatro veces más volumen que el combustible convencional, lo que obliga a buscar espacios adicionales (en detrimento de la carga o el pasaje).
Además, el hidrógeno líquido -el combustible elegido por Airbus para sus nuevos prototipos- se obtiene a una temperatura de unos -200 grados centígrados, y debe comprimirse a altas presiones, lo que hace necesario el desarrollo de una suerte de ‘tanques criogénicos’ que deberían colocarse en el interior de la aeronave, con lo que supone habilitar espacios específicos para ello.
Aeropuertos adaptados
El diseño y la fabricación de las nuevos aviones – habilitados para albergar desde 120 hasta 200 pasajeros y con autonomía para volar unos 3.700 kilómetros- será sin duda uno de los principales escollos a los que deberá enfrentarse la compañía, aunque no el único.
“La transición al hidrógeno como fuente de energía primaria requerirá de un replanteamiento de todo el ecosistema de la aviación comercial" reconoce el presidente ejecutivo de Airbus, Guillaume Faury, quien alega que sólo será posible si se recibe el apoyo suficiente de los gobiernos y los proveedores industriales. Según afirma la propia compañía, para que el cambio sea posible los aeropuertos requerirán de importantes cambios, entre ellos de una nueva infraestructura que permita almacenar y repostar el combustible.
Un estudio publicado en 2016 en la revista Science concluía que la demanda de hidrógeno líquido para la propulsión de las aeronaves en el futuro requeriría de una importante adaptación de los aeropuertos, unas infraestructuras que deberían garantizar la producción ‘in situ’ del combustible, lo que conllevaría una importante inversión logística.
El reto del hidrógeno limpio
Además del almacenamiento y distribución de este nuevo combustible, la nueva propuesta de la compañía aeronáutica también deberá garantizar que el hidrógeno empleado también ha sido obtenido de forma limpia.
Y es que, aunque su combustión no genera gases de efecto invernadero, para ser totalmente verde, debe ser obtenido íntegramente a partir de energías renovables, una alternativa 100% sostenible, que, sin embargo, es todavía poco común en el mercado.
Fuentes: National Geographic y Economía Sustentable