¿Cuándo van a llegar las aeronaves propulsadas por hidrógeno líquido?
Sobre el papel, el H2L es una excelente solución para reducir la huella ambiental de la aviación. Podría facilitar una descarbonización completa del sector. Tiene el potencial de ser un disipador de calor extraordinario y su combustión conllevaría unas emisiones de NOx mucho más bajas que las de los carburorreactores convencionales. Sin embargo, se plantean dos problemas: La producción de H2L es cara y para usarlo se requiere un cambio tecnológico importante que no es probable que las fuerzas del mercado realicen sin ayuda o sin la presión de las autoridades públicas. El consorcio de ENABLEH2 (ENABLing cryogEnic Hydrogen based CO2 free air transport) recibió esta ayuda, casi veinte años después del último intento de la Comisión Europea de intensificar la I+D en materia de H2L en el marco del proyecto Cryoplane. «En aquel momento, los costes asociados a la introducción del H2L se consideraban prohibitivos», recuerda Bobby Sethi, coordinador de ENABLEH2. «Sin embargo, hemos observado un cambio radical lo largo de los últimos dos años. Nuestro proyecto no solo contribuyó a reavivar el interés, sino que la necesidad urgente de reducir el impacto de las actividades antrópicas sobre el medio ambiente también ha suscitado entusiasmo por la investigación del H2L en el sector de la aviación civil. Ahora se considera que los costes están justificados debido a los beneficios ambientales y laborales». El reciente anuncio de Airbus de tres aeronaves prototipo sin emisiones, denominadas ZEROe, es un resultado lógico de este cambio de opinión. El fabricante europeo de aeronaves espera poder ofrecer vuelos propulsados por H2L en 2035. En general, se considera que ENABLEH2 es el proyecto estrella que puede conseguirlo.
Aprovechar todo el potencial del H2L
«ENABLEH2 se centra en tecnologías maduras para la gestión térmica de los sistemas de combustible, así como en una tecnología que proporciona un proceso de combustión más interesante, llamado combustión “Micromix”», explica Sethi. El primer objetivo del proyecto es explotar todo el potencial de disipación de calor del H2L. Para lograrlo, el consorcio del proyecto ha consolidado las siguientes tecnologías: refrigeración integrada en el compresor; modelos de refrigeración interna y de refrigeración variable; bombas de combustible; intercambiadores de calor; turbinas por ciclo de expansión; criorrefrigeración por propulsión turboeléctrica distribuida; y diseño e integración de depósitos de combustible para H2L. Se desarrolló un conjunto de modelos para evaluar las aeronaves propulsadas por H2L en relación con la eficacia energética, las emisiones de CO2 a lo largo de su ciclo de vida y los costes, y se compararon los beneficios y la viabilidad económica con las proyecciones de los combustibles Jet A-1, los biocarburantes y el gas natural licuado. El equipo del proyecto proporciona incluso directrices sobre las mejores prácticas de seguridad para el H2L, así como planes de acción integrales para su introducción en el mercado. Por otra parte, la combustión «Micromix» permite mezclar combustible y aire de forma óptima sin riesgo de autoignición ni de retorno de llama. De esta forma, genera unas emisiones de NOx ultrabajas y se consolida mediante una combinación de modelización numérica e investigación experimental.
Una mirada al futuro
Aunque el fin del proyecto no será antes de agosto de 2021, el equipo ya está pensando en el futuro. «Estamos contando con nuestros socios para establecer qué investigaciones se deben realizar más allá de ENABLEH2. Hemos enviado, o estamos en proceso de enviar, una serie de propuestas para proyectos de seguimiento basados en las lecciones aprendidas durante ENABLEH2», comenta Sethi. La primera aeronave comercial propulsada por H2L podría entrar en servicio entre 2035 y 2050. Sin embargo, Sethi subraya que la primera aeronave podría no aprovechar totalmente todos los beneficios potenciales del H2L. Es posible que los diseños sinérgicos totalmente optimizados que incorporen intercambiadores de calor avanzados, junto con las tecnologías de propulsión turboeléctrica distribuida que explotarían todo el potencial de disipación de calor y otras propiedades únicas del H2L, no lleguen hasta la segunda mitad del siglo. Con todo, no cabe duda de que el trabajo de ENABLEH2 nos acercará un poco más a estos objetivos.
Palabras clave
ENABLEH2, H2L, aeronave, hidrógeno líquido, Airbus, ZEROe, NOx, 2035, combustión «Micromix», gestión térmica
