El demostrador de pila de combustible de hidrógeno de Universal Hydrogen realizó su primer vuelo a Moss Lake, Washington, la semana pasada. El vuelo de prueba duró 15 minutos y alcanzó una altitud de 1067 metros. La plataforma de prueba se basa en el Dash8-300, el avión de pila de combustible de hidrógeno más grande del mundo.
El avión, apodado Lightning McClean, despegó del Aeropuerto Internacional del Condado de Grant (KMWH) a las 8:45 a. m. del 2 de marzo y alcanzó una altitud de crucero de 3500 pies 15 minutos después. El vuelo, basado en un certificado de aeronavegabilidad especial de la FAA, es el primero de un vuelo de prueba de dos años que se espera que culmine en 2025. El avión, que se convirtió a partir de un avión regional ATR 72, conserva solo un motor de turbina de combustible fósil original por seguridad, mientras que el resto funciona con hidrógeno puro.
Universal Hydrogen aspira a que las operaciones de vuelo regional se impulsen íntegramente con pilas de combustible de hidrógeno para 2025. En esta prueba, un motor impulsado por una pila de combustible de hidrógeno limpio emite únicamente agua y no contamina la atmósfera. Dado que se trata de una prueba preliminar, el otro motor sigue funcionando con combustible convencional. Por lo tanto, si nos fijamos en ello, hay una gran diferencia entre los motores izquierdo y derecho, incluso en el diámetro y el número de palas. Según Universal Hydrogen, los aviones impulsados por pilas de combustible de hidrógeno son más seguros, más económicos de operar y tienen un impacto mínimo en el medio ambiente. Sus pilas de combustible de hidrógeno son modulares y pueden cargarse y descargarse a través de las instalaciones de carga existentes del aeropuerto, de modo que el aeropuerto puede satisfacer las necesidades de reabastecimiento de las aeronaves impulsadas por hidrógeno sin modificaciones. En teoría, los aviones a reacción más grandes podrían hacer lo mismo, y se espera que los turbofán impulsados por pilas de combustible de hidrógeno estén en uso a mediados de la década de 2030.
De hecho, Paul Eremenko, cofundador y director ejecutivo de Universal Hydrogen, cree que los aviones comerciales deberán funcionar con hidrógeno limpio para mediados de la década de 2030; de lo contrario, la industria se verá obligada a reducir los vuelos para cumplir con los objetivos de emisiones obligatorios a nivel de toda la industria. El resultado sería un aumento drástico en el precio de los billetes y dificultades para conseguirlos. Por lo tanto, es urgente promover la investigación y el desarrollo de aeronaves de nuevas energías. Pero este primer vuelo también ofrece cierta esperanza para la industria.
La misión fue llevada a cabo por Alex Kroll, un experimentado expiloto de pruebas de la Fuerza Aérea de EE. UU. y piloto principal de pruebas de la compañía. Kroll afirmó que, en la segunda prueba, pudo volar completamente con generadores de pilas de combustible de hidrógeno, sin depender de los primitivos motores de combustible fósil. «La aeronave modificada tiene un excelente rendimiento de manejo y el sistema de propulsión de pilas de combustible de hidrógeno produce significativamente menos ruido y vibración que los motores de turbina convencionales», declaró Kroll.
Universal Hydrogen cuenta con decenas de pedidos de pasajeros para aviones regionales propulsados por hidrógeno, incluyendo a Connect Airlines, una compañía estadounidense. John Thomas, director ejecutivo de la compañía, calificó el vuelo de Lightning McClain como el punto de partida para la descarbonización de la industria aeronáutica mundial.
¿Por qué los aviones propulsados por hidrógeno son una opción para la reducción de carbono en la aviación?
El cambio climático pondrá en riesgo el transporte aéreo durante las próximas décadas.
La aviación emite solo una sexta parte del dióxido de carbono que los automóviles y camiones, según el Instituto de Recursos Mundiales, un grupo de investigación sin fines de lucro con sede en Washington. Sin embargo, los aviones transportan muchos menos pasajeros al día que los automóviles y camiones.
Las cuatro aerolíneas más grandes (American, United, Delta y Southwest) aumentaron su uso de combustible para aviones en un 15 por ciento entre 2014 y 2019. Sin embargo, a pesar de que se han puesto en producción aviones más eficientes y con bajas emisiones de carbono, el número de pasajeros ha mostrado una tendencia a la baja desde 2019.
Las aerolíneas se han comprometido a convertirse en carbono neutral para mediados de siglo y algunas han invertido en combustibles sostenibles para permitir que la aviación desempeñe un papel activo en el cambio climático.
Los combustibles sostenibles (SAF) son biocombustibles elaborados a partir de aceite de cocina, grasa animal, residuos urbanos u otras materias primas. Este combustible puede mezclarse con combustibles convencionales para impulsar motores a reacción y ya se utiliza en vuelos de prueba e incluso en vuelos regulares de pasajeros. Sin embargo, el combustible sostenible es caro, aproximadamente tres veces más caro que el combustible convencional para aviones. A medida que más aerolíneas compren y utilicen combustibles sostenibles, los precios seguirán subiendo. Sus defensores están impulsando incentivos, como exenciones fiscales, para impulsar la producción.
Los combustibles sostenibles se consideran un combustible puente que puede reducir las emisiones de carbono hasta que se logren avances más significativos, como las aeronaves eléctricas o de hidrógeno. De hecho, es posible que estas tecnologías no se utilicen ampliamente en la aviación hasta dentro de 20 o 30 años.
Las empresas están intentando diseñar y construir aviones eléctricos, pero la mayoría son aviones pequeños, similares a helicópteros, que despegan y aterrizan verticalmente y sólo tienen capacidad para un puñado de pasajeros.
Construir un avión eléctrico grande con capacidad para 200 pasajeros —el equivalente a un vuelo estándar de tamaño mediano— requeriría baterías más grandes y tiempos de vuelo más largos. Según ese estándar, las baterías tendrían que pesar unas 40 veces más que el combustible para aviones para estar completamente cargadas. Pero los aviones eléctricos no serán posibles sin una revolución en la tecnología de baterías.
La energía del hidrógeno es una herramienta eficaz para lograr bajas emisiones de carbono y desempeña un papel insustituible en la transición energética global. La principal ventaja de la energía del hidrógeno sobre otras fuentes de energía renovables reside en su capacidad de almacenamiento a gran escala a lo largo de las estaciones. Entre ellas, el hidrógeno verde es el único medio para una descarbonización profunda en numerosas industrias, incluyendo los sectores industriales de la petroquímica, la siderurgia y la química, y el transporte, como la aviación. Según la Comisión Internacional de la Energía del Hidrógeno, se prevé que el mercado de la energía del hidrógeno alcance los 2,5 billones de dólares para 2050.
"El hidrógeno en sí mismo es un combustible muy ligero", declaró a Associated Press Dan Rutherford, investigador sobre descarbonización de automóviles y aeronaves del Consejo Internacional de Transporte Limpio, un grupo ambientalista. "Pero se necesitan tanques grandes para almacenar hidrógeno, y el tanque en sí es muy pesado".
Además, la implementación del hidrógeno como combustible presenta inconvenientes y obstáculos. Por ejemplo, se necesitaría una infraestructura nueva, enorme y costosa, en los aeropuertos para almacenar hidrógeno gaseoso enfriado a líquido.
Aun así, Rutherford se mantiene cautamente optimista sobre el hidrógeno. Su equipo cree que los aviones propulsados por hidrógeno podrán recorrer unos 3370 kilómetros para 2035.
Hora de publicación: 16 de marzo de 2023