Volando hacia un futuro sostenible: la revolución de los aviones de hidrógeno
Tania Casas.
Estudiante del Gro en Ingeniería de Organización Industrial de la UDIMA.
Ingeniería
¿Sabes que el transporte aéreo internacional emite a la atmósfera en torno a 8 millones de toneladas de CO2 en España, según mediciones realizadas en 2021 por Statista? ¿O que un vuelo de ida Madrid-París genera 89,56 kg de CO2 por pasajero, aumentando la presencia de gases de efecto invernadero en la atmósfera?
En la siguiente página, podemos ver un gráfico (cortesía de la NASA) en el cual observamos el incremento radical de las emisiones de CO2 producidas en los últimos años respecto a la historia de la Tierra, poniendo en riesgo la supervivencia de la vida en el planeta.
Preservar la vida en la Tierra: una prioridad inaplazable
Cada día somos más conscientes del peligro para la supervivencia en la Tierra que trae consigo el cambio climático, por ello, la industria aeronáutica está realizando grandes esfuerzos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y con ello reducir la huella ambiental.
Uno de los motivos por los cuales se plantea el empleo de combustible de hidrógeno es que se trata de una alternativa verde, ya que este, una vez se quema para obtener energía, produce solamente agua como subproducto. Esto lo convierte en una fuente de energía limpia, libre de emisiones de carbono.
Los aviones propulsados con hidrógeno ofrecen la alternativa sostenible al empleo de combustibles fósiles.
Enfrentándonos a las sombras de esta gran tecnología
Para que el hidrógeno sea un competidor frente a los combustibles tradicionales, hay que resolver un gran reto técnico.
El hidrógeno, para poder ser empleado como combustible, ha de poder almacenarse en estado líquido, de esta forma, un litro del combustible actual para aviones (queroseno) se podría sustituir con cuatro litros de hidrógeno líquido.
El reto está en que, para realizar su almacenamiento en estado líquido, ha de conservarse a una temperatura de -253 ºC y bajo presión atmosférica. Esto presenta un gran desafío técnico, ya que requiere realizar una exhaustiva investigación en ingeniería de materiales para producir tanques que puedan soportar el almacenamiento del hidrógeno a esta temperatura, y que no añadan un peso excesivo al avión.
Esto para los ingenieros no es algo desconocido. Los tanques de hidrógeno ya se emplean en la industria aeroespacial, sin embargo, si lo analizamos, un avión comercial deberá soportar una media de seis despegues al día, lo que equivale a una media de 2.016 despegues al año; teniendo en cuenta que un avión tiene una vida útil media de 25 años, estamos hablando de unos 51.000 despegues a lo largo de su vida.
Esta es una cifra muy superior a la media de despegues que tiene que soportar un cohete. Como vemos, en un avión comercial se deberá mantener el hidrógeno líquido durante mucho más tiempo.
Una de las opciones que se plantea sobre la mesa para solventar este requerimiento técnico es el empleo de materiales compuestos para la fabricación de los tanques.
Estos presentan un gran avance para el sector de la ingeniería, ya que se forman con la unión de uno o más elementos, lo que consigue que se puedan combinar las propiedades de los materiales originales, creando un material nuevo mucho más específico.
Como vemos, existen dificultades para fabricar de forma masiva una nueva flota de aviones que empleen hidrógeno como combustible, como para crear redes de abastecimiento seguras o superar los costes iniciales.
La nueva era de la aviación de hidrógeno
Como comentábamos previamente, los aviones propulsados con hidrógeno tienen la capacidad de volar sin emitir gases de efecto invernadero ni contaminantes para la atmósfera, generando solamente agua como residuo.
En conclusión, generan cero emisiones.
Esto implica una alternativa para reducir nuestra huella ambiental, y con ello contribuir a cumplir los objetivos globales de mitigación del cambio climático.
Para considerar el hidrógeno como una fuente de energía limpia, es requisito indispensable haber producido este con fuentes renovables de energía, como la solar o la eólica.
Además, en términos de conversión de energía, los sistemas de propulsión a base de hidrógeno pueden ser más eficientes que los motores de combustión interna, empleados para los combustibles fósiles. Esto se puede traducir en la posibilidad de cubrir distancias más largas empleando menor cantidad de energía, lo cual se traduce en el aumento de la autonomía de vuelo.
Algunas compañías como Airbus están realizando grandes esfuerzos en el avance de esta tecnología, creando una nueva aeronave llamada ZEROe.
A medida que la tecnología madura y se superan los desafíos técnicos y logísticos, la aviación de hidrógeno podría convertirse en un hito histórico que marque el comienzo de una nueva era de vuelos más limpios y sostenibles.
NASA. Global Climate Change. (s. f.). ¿Cómo sabemos que el cambio climático es real?