Los aviones «mejillas de ardilla» ecofriendly que funcionarán con hidrógeno líquido

Un grupo de investigación respaldado por el Reino Unido dio a conocer un diseño para un avión comercial impulsado por hidrogeno líquido, teóricamente capaz de igualar el rendimiento de los aviones medianos actuales sin producir emisiones de carbono.

El concepto FlyZero prevé un avión con 279 pasajeros sin escalas desde Londres a San Francisco a la misma velocidad y comodidad que hoy, dijo el Instituto de Tecnología Aeroespacial en un comunicado. El grupo, una asociación entre el gobierno y la industria del Reino Unido, está destinado a acelerar proyectos de alto riesgo que beneficiaran a las empresas locales.

La propulsión de hidrogeno se considera una de las más tecnologías más prometedoras para lograr vuelos comerciales neutros en carbono. Sin embargo, es costoso y más desafiante almacenarlo a bordo, y se necesitaran años para desarrollar los aviones y construir infraestructura como la capacidad de reabastecimiento de combustible en los aeropuertos.

El Reino Unido, que fue sede de la cumbre climática COP26, está financiando nuevas tecnologías para ayudar a crear empleos aeroespaciales al tiempo que cumple con sus objetivos climáticos. El gobierno ha comprometido 1. 950 millones de libras (lo que equivale a 2.600 millones de dólares) de financiación a ATI desde su inicio en 2013 hasta 2026, una cantidad que igualara la industria. El concepto FlyZero recibió 15 millones de libras en fondos gubernamentales.

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“Estos diseños podrían definir el futuro de la industria aeroespacial y de la aviación”, dijo el secretario comercial Kwasi Kwarteng. “Al trabajar con la industria, estamos demostrando que un vuelo verdaderamente libre de carbono podría ser posible, con el hidrógeno como pionero para reemplazar los combustibles fósiles convencionales”.

¿Cuándo se prevé la llegada de los aviones mejillas de ardilla?

ATI dijo que espera que los aviones de hidrogeno estén operando a partir de mediados de la década de 2030, ofreciendo una mejor economía que los aviones convencionales. A principios del próximo año, el proyecto FlyZero publicará conceptos detallados para aviones regionales, de fuselaje estrecho y mediano, con hojas de ruta tecnológicos, informes económicos y de mercado y una evaluación de sostenibilidad, dijo el grupo.

El avión de tamaño mediano que se exhibió almacenaría hidrogeno a menos de 250 grados Celsius (menos de 418 grados Fahrenheit) en tanques de combustible criogénico en la parte trasera del avión y en dos tanques más pequeños a lo largo del fuselaje delantero par a mantener el avión equilibrado.

Tendría una envergadura de 54 metros, entre los aviones 767 y 787 de dos pasillos de Boeing Co., y estaría propulsada por dos motores turbofán.

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Si bien Boeing no ha establecido planes para un avión de hidrogeno, Airbus se ha apuntado a un avión comercial para que entre en servicio para 2035. La compañía europea ha dicho a la Unión Europea que un modelo que transporta a más de 150 pasajeros no estará en uso generalizado hasta 250

Mientras tanto, la industria de la aviación se ha centrado en el llamado combustible sostenible, que se puede mezclar con el queroseno que impulsa los aviones actuales, y el vuelo con baterías, que se limita a embarcaciones más pequeñas como taxis aéreos debido al peso de las celadas.

La industria de la aviación está bajo presión para reducir las emisiones rápidamente o enfrentar límites al crecimiento, incluso cuando faltan años para que l tecnología de vanguardia. Las aerolíneas y los fabricantes también están lidiando con la interrupción continua del negocio causada por el COVID 19, que ya ha debilitado sus perspectivas financieras.

Aerolíneas quieren hacer sus vuelos más sustentables y se han comprometido para lograrlo

Los viajes de las aerolíneas producen alrededor del 3% de las emisiones globales de dióxido de carbono y es una de las fuentes de gases de efecto invernadero de más rápido crecimiento, según el Consejo Internacional de Transporte Limpio.

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 “El vuelo de menor emisión es uno que no ocurre en absoluto”. Este consejo no es práctico para personas que necesitan viajar largas distancias de o para las industrias de las aerolíneas. Pero los científicos del clima dicen que para controlar el cambio climático las aerolíneas deben reducir sus emisiones.

Varias compañías aéreas han anunciado programas para intentar ser más sostenibles en los próximos años. Delta Air Lines comprometió recientemente mil millones de dólares para convertirse en carbono neutral para 2030.

JetBlue prometió llegar allí para 2040 y United Airlines para 250. Muchas otras aerolíneas globales de todo el mundo han hecho promesas similares.

Pero hacer que los viajes aéreos sean más sostenibles no es sencillo. Se necesita mucha energía para levantar personas, cargar en el aire y al mismo tiempo transportarlas largas distancias. Las aerolíneas están tratando de reducir sus emisiones de varias formas.

Probablemente, el más común es cambiar los combustibles para reactores tradicionales derivados de fósiles a los que se fabrican a partir de fuentes renovables y tiene menores emisiones durante la producción.

Las aerolíneas también están buscando nuevos materiales y tecnologías de recubrimiento para hacer aviones más livianos, más aerodinámicos y más resistentes al desgaste. Mientras tanto, algunas aerolíneas, como United, piensan que pueden llegar a la neutralidad de carbono mientras reintroducen el vuelo supersónico.

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La maratónica búsqueda para lograr aviones más ecofriendly desde su estructura

Los nuevos materiales podrían ayudar a las aerolíneas a ser más ecológicas. Las empresas y los investigadores están trabajando en nuevos compuestos y recubrimientos que son más ligeros, más delgados y más respetuosos con el medio ambiente que los actuales.

Los materiales utilizados en cada parte de un avión pueden determinar su peso, aerodinámica y resistencia al desgaste por el ruido de la atmosfera. Por tanto, de que están hechos estos materiales y los revestimientos que se les aplican y cómo funcionan puede afectar significativamente el impacto ambiental de un avión.

Esto es debido a que el peso de un avión contribuye significativamente a su huella de carbono por que los aviones más livianos necesitan menos combustible para operar y menos combustible quemado significa menos emisiones. Una forma de hacer que los aviones sean más livianos es cambiar de qué están hechos.

Históricamente, los aviones estaban hechos de metal, generalmente una aleación de aluminio. Ahora, algunos aviones nuevos como el Boeing 787 y Airbus A350, son aproximadamente 55% de materiales compuestos, dice Samit Roy, ingeniero aeroespacial de la Universidad de Alabama.

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 Un compuesto es todo aquello que se compone de dos o más materiales. Por ejemplo, algunas empresas construyen alas, colas y partes del fuselaje de aviones con polímeros que tiene fibras de vidrio o carbono incrustadas. Los compuestos pueden reducir el peso de los aviones hasta un 20% dice Roy.

El grupo e Roy está trabajando en nuevos compuestos que consisten en fibra de carbono con nanopartículas. Además de ser livianos, estos materiales se pueden imprimir en 3D. La impresión reduciría la pérdida de material por que se pueden producir en el tamaño y forma exactos necesarios en lugar de cortarse de una pieza más grande de material, como se hace con el aluminio.

Roy y sus colegas también quieren que estos compuestos sean conductivos. “Si un avión de aluminio como un 747 es alcanzado por un rayo, el rayo atraviesa la piel del avión, causando un daño mínimo o nulo”.

Pero la mayoría de los materiales compuestos utilizados en los aviones no son conductores por sí mismos, por lo que un golpe directo podría causar daños graves. Para protegerse contra esto, los fabricantes de aviones como Boeing y Airbus colocan una malla de cobre sobre el fuselaje de sus aviones compuestos, pero esa capa agrega costo y peso.

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Para mejorar la conductividad eléctrica y permitir que los aviones se deshagan de la pesada capa de cobre, los científicos están desarrollando compuestos reforzados con nano grafeno o nanotubos de carbono y polímeros conductores.

El objetivo principal de Coating es agregar nuevas propiedades a las superficies, dice Lars Haubold, gerente de tecnología de recubrimiento en la división de diamantes y recubrimientos de Fraunhofer USA Center Midwest, una organización de investigación sin fines de lucro asociada con la Universidad Estatal de Michigan.

Los recubrimientos brindan protección contra la corrosión, agregan aislamiento, reducen la fricción del aire o simplemente decoran el avión con el logotipo de una empresa. Prácticamente todas las partes de un avión comercial tienen algún tipo de revestimiento, ya sean las ventanas para agregar protección contra la luz ultravioleta, el tren de aterrizaje para evitar que los mecánicos se oxiden o las bandejas para hacerlas resistentes a las manchas.

Sin duda, los nuevos aviones ecofriendly deberán evolucionar en todo aspecto para crear algo desde las cenizas, algo que tomará mucho más tiempo del que quisiéramos.

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