El prototipo de pila de combustible de hidrógeno de Universal Hydrogen realizó su vuelo inaugural a Moss Lake, Washington, la semana pasada. El vuelo de prueba duró 15 minutos y alcanzó una altitud de 3500 pies. La plataforma de prueba se basa en el Dash8-300, el avión con 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. Este vuelo, amparado por un certificado de aeronavegabilidad especial de la FAA, es el primero de un programa de pruebas de dos años que se prevé que culmine en 2025. El avión, que fue convertido a partir de un avión regional ATR 72, conserva únicamente un motor de turbina de combustible fósil original por motivos de seguridad, mientras que el resto funcionan con hidrógeno puro.
Universal Hydrogen aspira a que sus operaciones de vuelo regional funcionen completamente con pilas de combustible de hidrógeno para 2025. En esta prueba, un motor alimentado por una pila de combustible de hidrógeno limpia 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 se observa la diferencia entre ambos motores, incluso en el diámetro y el número de álabes. Según Universal Hydrogen, los aviones propulsados por pilas de combustible de hidrógeno son más seguros, más económicos de operar y tienen un impacto ambiental mínimo. Sus pilas de combustible de hidrógeno son modulares y pueden cargarse y descargarse a través de las instalaciones de carga existentes del aeropuerto, lo que permite que este pueda satisfacer las necesidades de reabastecimiento de las aeronaves de hidrógeno sin necesidad de modificaciones. En teoría, los aviones a reacción más grandes podrían hacer lo mismo, y se espera que los turbofanes propulsados por pilas de combustible de hidrógeno entren en funcionamiento a mediados de la década de 2030.
De hecho, Paul Eremenko, cofundador y director ejecutivo de Universal Hydrogen, cree que los aviones comerciales tendrán que funcionar con hidrógeno limpio a mediados de la década de 2030; de lo contrario, la industria tendrá que reducir los vuelos para cumplir con los objetivos obligatorios de emisiones. Esto provocaría un fuerte aumento en el precio de los billetes y una gran dificultad para conseguirlos. Por lo tanto, es urgente impulsar la investigación y el desarrollo de aeronaves de energías renovables. Sin embargo, este primer vuelo también ofrece cierta esperanza para el sector.
La misión fue llevada a cabo por Alex Kroll, un experimentado expiloto de pruebas de la Fuerza Aérea de EE. UU. y piloto de pruebas jefe de la compañía. Kroll afirmó que, en la segunda prueba, pudo volar exclusivamente con generadores de pila de combustible de hidrógeno, sin depender de los primitivos motores de combustible fósil. «La aeronave modificada tiene un excelente rendimiento en vuelo y el sistema de propulsión de pila de combustible de hidrógeno produce mucho menos ruido y vibración que los motores de turbina convencionales», declaró Kroll.
Universal Hydrogen cuenta con decenas de pedidos de aviones regionales propulsados por hidrógeno para pasajeros, entre ellos los de Connect Airlines, una compañía estadounidense. John Thomas, director ejecutivo de la empresa, calificó el vuelo de Lightning McClain como "el punto de partida para la descarbonización de la industria de la aviación mundial".
¿Por qué los aviones propulsados por hidrógeno son una opción para la reducción de emisiones de carbono en la aviación?
El cambio climático está poniendo en riesgo el transporte aéreo durante las próximas décadas.
Según el Instituto de Recursos Mundiales, un grupo de investigación sin fines de lucro con sede en Washington, la aviación emite tan solo una sexta parte del dióxido de carbono que emiten los automóviles y camiones. 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 consumo 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 alcanzar la neutralidad de carbono para mediados de siglo, y algunas han invertido en combustibles sostenibles para que la aviación pueda desempeñar un papel activo en la lucha contra el cambio climático.
Los combustibles sostenibles (SAF, por sus siglas en inglés) son biocombustibles elaborados a partir de aceite de cocina, grasa animal, residuos municipales u otras materias primas. Este combustible puede mezclarse con combustibles convencionales para alimentar 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 que el combustible convencional para aviones. A medida que más aerolíneas compren y utilicen combustibles sostenibles, los precios seguirán subiendo. Los defensores de estos combustibles abogan por incentivos, como exenciones fiscales, para impulsar su producción.
Los combustibles sostenibles se consideran una solución transitoria que puede reducir las emisiones de carbono hasta que se logren avances más significativos, como los aviones eléctricos o propulsados por hidrógeno. De hecho, es posible que estas tecnologías no se utilicen de forma generalizada en la aviación hasta dentro de 20 o 30 años.
Las empresas están intentando diseñar y construir aeronaves eléctricas, pero la mayoría son aviones pequeños, parecidos a helicópteros, que despegan y aterrizan verticalmente y que solo tienen capacidad para un puñado de pasajeros.
Fabricar un avión eléctrico grande con capacidad para 200 pasajeros —el equivalente a un vuelo estándar de tamaño medio— requeriría baterías más grandes y tiempos de vuelo más prolongados. Según este criterio, las baterías tendrían que pesar aproximadamente 40 veces más que el combustible para aviones para cargarse por completo. 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 fundamental en la transición energética global. Su principal ventaja sobre otras fuentes de energía renovable radica en su capacidad de almacenamiento a gran escala durante todo el año. El hidrógeno verde es la única vía para una descarbonización profunda en numerosos sectores, como el petroquímico, el siderúrgico, el químico y el del transporte, representado por la aviación. Según la Comisión Internacional de Energía del Hidrógeno, se prevé que el mercado de esta energía alcance los 2,5 billones de dólares en 2050.
«El hidrógeno en sí es un combustible muy ligero», declaró a Associated Press Dan Rutherford, investigador sobre la descarbonización de automóviles y aeronaves en el Consejo Internacional de Transporte Limpio, una organización ecologista. «Pero se necesitan grandes tanques para almacenar hidrógeno, y el tanque en sí es muy pesado».
Además, existen inconvenientes y obstáculos para la implementación del combustible de hidrógeno. Por ejemplo, se necesitaría una infraestructura nueva, masiva y costosa en los aeropuertos para almacenar el hidrógeno gaseoso enfriado hasta convertirlo en líquido.
Aun así, Rutherford se muestra cautelosamente optimista respecto al hidrógeno. Su equipo cree que los aviones propulsados por hidrógeno podrán recorrer unos 2100 kilómetros para 2035.
Fecha de publicación: 16 de marzo de 2023