sábado, noviembre 26, 2022

Una línea aérea convirtió un avión comercial en un laboratorio para probar el hidrógeno

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Cada vez que se discute la huella de carbono que dejan los autos actuales versus los eléctricos, una de las respuestas más comunes por parte de quienes consideran que no hay que prohibir los motores de combustión interna es que los aviones siguen volando y quemando más gasolina, y a nadie se le ocurre prohibirlos.

Parte de razón tienen, pero parte no. Sí, es cierto que los aviones contaminan mucho más que los autos. También es cierto que hay muchos menos aviones que automóviles en el mundo, aunque las emisiones se equiparen bastante. Solo el 16 % de las emisiones de gases de efecto invernadero en Europa provienen de los autos particulares y transporte comercial liviano.

Pero también es cierto que las regulaciones ya tienen contemplado que las aeronaves pasen a utilizar combustibles sintéticos en los próximos años, y allí hay una solución, ya que las mismas turbinas podrán ser utilizadas sin contaminar, mientras que el mayor costo de los e-fuels se podrá pagar porque el avión es costoso en sí mismo. Quizás los tickets suban de precio, es una opción.

Sin embargo, no es el combustible de laboratorio el único camino para hacer que los aviones vuelen sin afectar el medioambiente con sus emisiones de CO2. El hidrógeno es, para motores pesados, un excelente modo de generar combustión, aunque también como componente que genere energía para un sistema de propulsión eléctrica.

Lufthansa, la emblemática línea aérea alemana, ha desarrollado un programa llamado “Hydrogen Aviation Lab”, por el cual comenzarán a explorar el funcionamiento de un avión convencional de línea con ese componente como parte de las sustancias que generan electricidad para alimentar motores eléctricos, es decir un sistema de pila de combustible o Fuell Cell.

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La aeronave es un Airbus A320 con más de 76.000 horas de vuelo y más de 54.000 ciclos, que había sido desafectado de uso en 2020, ahora será adaptado para tal fin. El programa integral contempla la instalación de la infraestructura de recarga del hidrógeno en tierra y la instalación de un tanque de hidrógeno líquido y una pila de combustible a bordo del avión. El programa ha sido iniciado por Lufthansa Technik y se desenvolverá íntegramente en el aeropuerto de Hamburgo.

Pero el avión no volará. Será un laboratorio de tierra en el que se ensayará la recarga de hidrógeno, que es mucho más que la recarga en sí misma, ya que incluye modos de hacerlo para acelerar el proceso, dispositivos periféricos, procedimientos de seguridad y transporte y almacenamiento del combustible.

Además, se realizará un escenario paralelo a nivel digital en el que se puedan simular diversas variantes de todos esos ítems con la seguridad y practicidad de hacerlo virtualmente en menos tiempo y con menos desembolso de recursos y materiales.

Pero hay mucho trabajo por hacer. El más importante es el que compete a la arquitectura de la aeronave, ya que el hidrógeno líquido (LH2) es mucho más denso que el kerosene que se utiliza en la aviación convencionalmente. Pero además, los tanques de hidrógeno líquido están expuestos a presiones más altas que los tanques actuales y, por lo cual deben ser almacenados en tanques esféricos o cilíndricos. Para no afectar la aerodinámica del avión, la única opción que queda es colocarlos como parte del fuselaje, lo que requiere grandes modificaciones en la arquitectura del avión. Esto restará espacio a los lugares destinados originalmente para los pasajeros.

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El otro desafío técnico es el lugar en el que instalarán los motores eléctricos. Si es cerca de los tanques, el cableado será mayor y si es cerca de las turbinas, el recorrido del LH2 es el que deba ser más extenso, y en ambos casos es importante no sobrecargar de peso al avión con más aislantes de los necesarios. La exploración recién comienza y los plazos son largos. Lufthansa Technik aspira a tener en vuelo sus aeronaves propulsadas por pila de combustible de hidrógeno recién para mediados de la próxima década.

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