AeroDelft Phoenix, el primer avión de hidrógeno líquido del mundo

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El hidrógeno es una de las tecnologías que pueden descarbonizar la aviación en el futuro; el hidrógeno ofrece una densidad energética muy superior a la de las baterías de litio, y puede ser una verdadera solución para los viajes aéreos de corto y medio alcance.

El hidrógeno en la aviación

El hidrógeno es una de las tecnologías que pueden descarbonizar la aviación en el futuro; el hidrógeno ofrece una densidad energética muy superior a la de las baterías de litio, y puede ser una verdadera solución para los viajes aéreos de corto y medio alcance.

Pero los aviones más grandes son los que más emiten, y para eliminar las emisiones de los aviones de largo alcance, los sistemas de hidrógeno en forma de gas comprimido -que ofrecen aproximadamente la mitad de la autonomía de un tren motriz de combustible para aviones equivalente- nunca podrán ser una solución. Para ello, necesitaremos sistemas de hidrógeno líquido.

Los sistemas de hidrógeno líquido pueden almacenar más de tres veces la energía por peso que un sistema gaseoso, lo que significa que un avión de pasajeros de hidrógeno líquido a gran escala podría volar más lejos que los actuales que usan combustibles fósiles.

Cómo es el hidrógeno líquido

 El hidrógeno líquido tiene una gran densidad energética en peso, pero una densidad terrible en volumen, por lo que habría que diseñar el avión con un espacio de almacenamiento de combustible significativamente mayor y, potencialmente, lidiar con una resistencia adicional como resultado. Pero puede ser una de las únicas tecnologías de combustibles limpios que puede conseguir que los aviones intercontinentales cero emisiones se usen de forma generalizada a medio plazo.

Por todo ello, este trabajo pionero de AeroDelft es muy emocionante. Un equipo de 44 estudiantes de la Universidad Técnica de Delft (Países Bajos) ha estado trabajando en el “primer avión de pila de combustible de hidrógeno líquido del mundo“, y ahora ha presentado un prototipo a escala 1/3 que está previsto que realice su primer vuelo público en julio.

 

El Phoenix

El Phoenix será una versión adaptada al hidrógeno del planeador eléctrico biplaza e-Genius, desarrollado en la Universidad de Stuttgart y que voló por primera vez en 2011. El e-Genius ha volado más de 400 km sólo con la energía de la batería. Puede recorrer unos 1.000 km con un extensor de autonomía de gasolina. El Phoenix llevará 10 kg de hidrógeno líquido, con una autonomía estimada de 2.000 km, hasta 10 horas en el aire.

El prototipo a escala de un tercio de su tamaño y con control remoto no es pequeño; tiene una envergadura de 5,7 m, pesa 50 kg y lleva 1 kg de hidrógeno líquido, suficiente para una resistencia estimada de unas 7 horas y una autonomía de unos 500 km. El hidrógeno se mantiene en un tanque criogénico a -253 °C, y se calienta a 0 °C mediante “un complejo sistema de tubos” antes de pasar por una pila de combustible de 1,5 kW para cargar una batería tampón que alimenta el motor eléctrico de la hélice en la cola del avión.

Futuros objetivos

El equipo de AeroDelft tiene previsto hacer volar el Phoenix este verano con batería, luego con hidrógeno gaseoso unos meses más tarde y, finalmente, en algún momento del otoño (del hemisferio norte) de este año, los estudiantes montarán el sistema de hidrógeno líquido.

“El desarrollo del sistema de hidrógeno líquido va viento en popa. Estamos terminando la fase de diseño. El hidrógeno líquido es algo muy difícil de trabajar. Para que se mantenga en estado líquido, hay que enfriarlo muy cerca del cero absoluto. Nuestro equipo de propulsión ha desarrollado un tanque especial, y también otros sistemas de apoyo, que nos permitirán volar con hidrógeno líquido. Ya estamos empezando la fase de producción, ya se han dado los primeros pasos para construir este tanque de acuerdo con todas las certificaciones pertinentes”, cuenta Sam Rutten, director del proyecto.

También se está construyendo el Phoenix de tamaño completo y biplaza, cuya presentación está prevista para julio. Debería volar con hidrógeno gaseoso en el verano de 2022, y el primer vuelo con hidrógeno líquido a escala real está previsto para 2024. Tanto el prototipo como el Phoenix a escala real pueden batir todo tipo de récords, pero el proyecto también se centra en el avance de la aviación con hidrógeno, trabajando con las juntas de certificación para desarrollar un marco en el que se pueda certificar una aeronave con hidrógeno líquido, identificando los riesgos relacionados con la aviación con hidrógeno líquido y elaborando sistemas que ayuden a mitigarlos.

AeroDelft tiene planes para una aeronave a mayor escala, incluido un avión de hidrógeno líquido capaz de transportar a 19 pasajeros más los pilotos hasta 925 km, al que llama Greenliner. Fuente: ecoinventos.com