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Airbus presenta sus aviones cero emisiones

Propuesta de ala volante ZEROe de Airbus.

La apuesta de Airbus por lograr aeronaves cero emisiones ha comenzado a plasmarse con la presentación de tres propuestas.

Airbus ha presentado tres propuestas de aviones cero emisiones en los que el hidrógeno es el combustible que alimenta a los motores.

Se trata de tres conceptos que, según Airbus “podrían ponerse en servicio en 2035” y que representan “un enfoque diferente para conseguir un vuelo con cero emisiones, y explora distintas soluciones tecnológicas y configuraciones aerodinámicas. El objetivo es apoyar el propósito de la compañía de liderar la descarbonización en todo el sector de la aviación”.

Los tres aviones propuestos se encuadran en una familia denominada por ahora ZEROe, y se supone que, según indican desde el fabricante, de entre ellos “surgirá el primer avión comercial con cero emisiones”.

Guillaume Faury, director general de Airbus ha manifestado al presentar estos diseños: “Este es un momento histórico para el sector de la aviación comercial en su conjunto. Tenemos la intención de desempeñar un papel líder en la transición más importante que ha acometido esta industria en su historia. Los conceptos que desvelamos hoy muestran al mundo nuestra ambición de ser pioneros en una visión audaz de los futuros vuelos con cero emisiones. 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”.

Turbohélice Airbus ZEROe.
Turbohélice Airbus ZEROe.

El primero de los diseños es un turbohélice, similar a los de la familia ATR, con capacidad de hasta 100 pasajeros y una autonomía de 1.600 km. Los cambios más claros respecto al diseño de los ATR son el morro, la deriva,  la casi ausencia de los carenados del tren principal (ahora mucho menos evidentes) al haberse aumentado el dámetro del fuselaje para almacenar el hidrógeno, además de dejar sitio para una bodega de equipajes y carga bajo el suelo de la cabina de pasaje.

El segundo sería, con  una capacidad de entre 120 y 200 pasajeros, el sustituto de las familias A220 y A320, con una autonomía de 3.200 km. En él destaca que la cabina de pasaje termina justo detrás del ala, quedando toda la sección trasera de fuselaje disponible para el almacenamiento del hidrógeno.También llama la atención la tobera de expulsión de hidrógeno situada en el extremo superior de la cola en lugar de cerca dde las puntas de los planos como las suelen llevar los aviones actuales que disponen de sistema para lanzar combustible si es preciso aligerar el peso del avión para un aterrizaje.

Avión de un pasillo Airbus ZEROe.
Avión de un pasillo Airbus ZEROe.

El tercero sería un ala volante fuselada (blended-wing body) para hasta 200 pasajeros.

Los dos modelos de reactores harán uso de motores convencionales adaptados para el consumo de hidrógeno.

Faury también ha señalado que “Para hacer frente a estos retos en las operaciones diarias, los aeropuertos van a requerir importantes infraestructuras de transporte y repostaje de hidrógeno; y el apoyo de los Gobiernos, incrementando la financiación de la I+D+i y de la digitalización, e implantando mecanismos para fomentar el uso de combustibles sostenibles y la renovación de las flotas de aviones que permitan a las aerolíneas retirar antes los aviones más antiguos y menos respetuosos con el medioambiente”.

Ahora comenzará un proceso de valoración y evaluación de las tres propuestas para ver las posibilidades reales de su desarrollo en aviones comerciales.

EL HIDRÓGENO 30 AÑOS DESPUÉS

No es la primera vez que el hidrógeno se propone como alternativa al uso de combustibles fósiles.

Obviando, por razones evidentes su uso en dirigibles, en 1937 Hans von Ohain, padre alemán de los motores a reacción, probó en un banco de ensayos un motor de hidrógeno. 20 años después, en 1957, la USAF probó en vuelo un B-57 modificado para el uso de este combustible. En 1988 voló por primera vez el Tupolev Tu-155, un Tu-154 modificado en el que se había sustituido uno de sus motores por otro experimental que quemaba hidrógeno.

Propuesta de DASA y la industria rusa de un avión con hidrógeno enfriado a temperarturas criogénicas.
Propuesta de DASA y la industria rusa de un avión con hidrógeno enfriado a temperarturas criogénicas.

Pero sin duda uno de los más llamativos en el que trabajaba DASA (fusionada con Aerospatiale Matra en EADS, hoy Airbus) en los años noventa junto a varias empresas rusas en el que el hidrógeno se almacenaría en una joroba sobre el fuselaje. La base del diseño era el Airbus A310.

Desde entonces han sido varios los proyectos que se han desarrollado en este campo.

Un aspecto a tener en cuenta es que el hidrógeno líquido (a unos 253 grados centígrados bajo cero), que sería el que se usase como combustible, pesa 2,8 veces menos que el keroseno de aviación, pero ocupa cuatro veces más volumen. A esa temperatura además habría que añadir aislamiento térmico en los depósitos de hidrógeno, así como en las tuberías que lo llevasen a los motores, además de otras modificaciones.

Tupolev Tu-155, avión exxperimental que usaba hidrógeno en el motor número 1.
Tupolev Tu-155, avión exxperimental que usaba hidrógeno en el motor número 1.

Hace 20 años, Airbus estimaba que un avión de largo radio que usase hidrogeno necesitaría tener un peso máximo al despegue en torno a un 15 por ciento inferior al que tendría usando keroseno. Pero al mismo tiempo el peso operativo vacío se incrementaría entre un 20 y un 25 por ciento, y el consumo específico de energía entre un 8  un 15 por ciento.

Con todo, 1 kg de kerosoeno, al quemarse, en un motor con la tecnología de hace 20 años, emitirá 3,16 kg de CO2, 1,24 kg de agua además de monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, sulfatos, hollín e hidrocarburos sin quemar.

0,35 kg de hidrógeno al quemarse, que tendrían la misma energía que el kilogramo de keroseno, emitiría solo 3,21 kg de agua y óxidos de nitrógeno, estos en un volumen muy inferior a los del keroseno.

En aquel momento, año 2000 recordemos, Airbus señalaba que en Europa había una capacidad para producir hidrógeno líquido de 19 toneladas diarias y en Estados Unidos de 170 toneladas. Sólo para cubrir las necesidades de los vuelos intraeuropeos entonces se estimaba la demanda en 30.000 toneladas diarias.

 

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