“El depósito de hidrógeno está situado en la parte posterior del fuselaje, detrás del mamparo de presurización de la cabina. La extensión en la parte superior de la cola se utiliza para liberar gas en caso de fuga”, explica la Jefa de Tecnología de Airbus, Grazia Vittadini, los primeros esbozos de aviones del futuro propulsados por hidrógeno. El objetivo es ambicioso: para 2035, Airbus quiere sacar el primer avión comercial cero emisiones del mundo.
Alemania y Francia impulsan “histórico cambio”
Para ello, el fabricante europeo cuenta con tres conceptos diferentes, incluyendo el avión de aspecto más convencional. Uno de ellos se implementará. Gracias a la iniciativa de Alemania y Francia, que lo impulsan fuertemente, Airbus quiere tomar la delantera en el proceso de transformación para avanzar en el abandono de la gasolina y, por tanto, en la reducción de emisiones de la aviación. Alemania ya ha desarrollado su propia estrategia de hidrógeno, Francia anunció en este septiembre que invertiría siete mil millones de euros en tecnología de hidrógeno a largo plazo. La iniciativa de Airbus encaja perfectamente.
“Este es un momento histórico para la aviación comercial en su conjunto”, dijo el gerente general de Airbus, Guillaume Faury, sobre su “audaz visión”. La Jefe de Tecnología Vittadini enfatiza que estos “emocionantes conceptos también están diseñados para inspirar a las futuras generaciones de ingenieros”.
El hidrógeno, un combustible difícil
La idea de utilizar hidrógeno en lugar de queroseno como fuente de energía para los motores de las aeronaves no es nueva, pero sigue siendo difícil de llevar a la práctica. Hasta hoy se carecía de conceptos de aviones que fueran adecuados para el uso diario y que pudieran ser operados económicamente. El hidrógeno no es fácil de mantener: aunque tiene tres veces la densidad de energía del queroseno – una gran ventaja sobre las baterías – y sólo pesa un tercio, requiere hasta cuatro veces el volumen del combustible convencional. Y el espacio a bordo de los aviones es notoriamente escaso y precioso.
Además, y esto lo hace especialmente difícil, el hidrógeno es un combustible llamado criogénico: un gas que solo se convierte en líquido a menos 253 grados centígrados y se tiene que comprimir a alta presión antes de poder ser utilizado para la propulsión. Lo que a su vez requiere un tanque de doble pared, cilíndrico o esférico. Ya en 1988, ingenieros de la antigua Unión Soviética sacaron una versión del Tupolev TU-154, un avión de pasajeros de tres motores. Lo llamaron TU-155 y su motor derecho estaba propulsado por hidrógeno.
El hidrógeno puede ser utilizado de diferentes maneras para las aeronaves: para la combustión directa en turbinas de gas adaptadas, transformado en energía eléctrica por celdas de combustible o utilizado en combinación con el CO2 para producir queroseno sintético.
Aún no para vuelos transatlánticos
Según Grazia Vittadini, “Airbus está trabajando en tres propuestas”. El llamado diseño del “turbohélice”, por ejemplo, tiene por objeto transportar de 120 a 200 pasajeros en distancias de unos 3.700 kilómetros. Un tipo de avión apto para todos los destinos europeos, más no para vuelos trasatlánticos. Este prototipo es algo más pequeño que el actual modelo básico del A320neo, que vuela por ejemplo para Lufthansa, pero a unos buenos 800 km/h también alcanza la misma velocidad con motores alimentados con hidrógeno.
El segundo diseño es un avión de turbohélice con propulsión de hélice para hasta cien pasajeros en rutas cortas, que a unos 600 km/h sería cien kilómetros por hora más rápido que los turbohélices actuales. Ambos diseños son impulsados por turbinas de gas modificadas, complementadas por un motor eléctrico híbrido alimentado por celdas de combustible. Su forma empero, se mantiene convencional. “No tenemos que invertir en tecnologías completamente nuevas para conseguirlo”, explica el gerente general de Airbus, Faury.
También existe un concepto disruptivo: un avión con una sola ala compacta fusionada con la cabina e impulsado con hidrógeno, el llamado “Cuerpo de Ala Fusionada” o Blended Wing Body. Aquí, las alas y el fuselaje forman una unidad aerodinámica continua. Esta configuración, presentada recientemente por KLM y la Universidad Técnica de Delft con su concepto de Flying V, tiene un futuro prometedor. “Este es aerodinámicamente el modelo más ventajoso para integrar los tanques de hidrógeno”, agrega Grazia Vittadini a DW, y explica que “eso no obsta que con los otros parámetros también se logre la solución óptima”.
No está del todo libre de emisiones
La iniciativa de Airbus ha sido recibida con entusiasmo por la comunidad científica. “El mundo está listo para esta innovación y Airbus ha aprovechado la oportunidad”, dice a DW Dragan Kozulovic, Profesor de Turbinas Aéreas en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Hamburgo (HAW). El proyecto sin uso de gasolina es notable, y el lanzamiento al mercado previsto para 2035 bastante realista.
Kozulovic considera que la realización del diseño del avión de turbohélice propulsado por hidrógeno es lo más probable. Sin embargo, el factor decisivo para el éxito sería que se creara sobre el terreno la infraestructura necesaria para el uso comercial del hidrógeno, desde la producción hasta el almacenamiento y el reabastecimiento. “Es una tarea gigantesca”.
El hidrógeno solo es sostenible si se produce utilizando electricidad verde a partir de la energía solar o eólica, por ejemplo. Sin embargo, el profesor se opone a que se etiqueten los conceptos de Airbus llamados ZEROe como “libres de emisiones”. Porque incluso sin la producción de CO2, la combustión de hidrógeno seguiría produciendo vapor de agua como emisión, desencadenando estelas de condensación relevantes para el clima. También se seguirían liberando óxidos de nitrógeno. Dragan Kozulovic reconoce que “estos aviones serían significativamente mejores, pero no libres de emisiones”.
