Los motores de combustión interna en las aeronaves de hoy pueden modificarse para funcionar con combustibles alternativos y mejorar el desempeño ambiental. Ahora, la combustión de hidrógeno, ya sea a través de gas o líquido, se perfila como una de las opciones más prometedoras. Airbus está explorando el potencial de la tecnología en preparación para su programa de aviones de emisión cero.
Cuando se aceleró el primer motor de combustión interna del mundo, fue gas hidrógeno, no gasolina o diésel, el que se quemó como combustible. A lo largo del siglo XX, las empresas automovilísticas, las universidades, los inventores y los aficionados probaron aún más la viabilidad de los motores de combustión interna propulsados por hidrógeno. De hecho, en 1970, el inventor Paul Dieges fue el primero en patentar una modificación de los motores de combustión interna de gas, que les permitía funcionar con hidrógeno.
En la actualidad, los motores de combustión de hidrógeno han demostrado su capacidad para impulsar con éxito una variedad de vehículos, desde automóviles hasta autobuses. Mañana, la combustión de hidrógeno puede impulsar futuros aviones comerciales. El hidrógeno tiene muchas propiedades únicas que lo hacen adecuado para la combustión, incluidas las siguientes:
- Amplio rango de inflamabilidad: el hidrógeno se puede quemar a través de una amplia gama de mezclas de aire y combustible. De hecho, el hidrógeno puede funcionar con una mezcla “pobre”, lo que significa que la cantidad de combustible es menor que la cantidad necesaria para la combustión con una determinada cantidad de aire.
- Alta temperatura de autoignición: la alta temperatura de autoignición del hidrógeno permite relaciones de compresión más altas en un motor de hidrógeno en comparación con un motor de hidrocarburo. Una relación de compresión más alta da como resultado una mayor eficiencia térmica o una menor pérdida de energía durante la combustión.
La combustión de hidrógeno ya se ha utilizado para alimentar aviones. De hecho, en 1988, el primer avión comercial experimental del mundo que operaba con hidrógeno líquido (y más tarde con gas natural licuado) se elevó a los cielos: el Tupolev Tu-155. El mismo se usó para aproximadamente 100 vuelos de prueba para luego ser almacenado.
Ahora, más de 30 años después, la industria de la aviación vuelve a centrar su atención en la combustión de hidrógeno en aeronaves comerciales. De hecho, el concepto de avión ZEROe de Airbus podría funcionar con combustión de hidrógeno. Para explorar las posibilidades y limitaciones de esta tecnología para aparatos comerciales, Airbus se aliará con varios socios de todas las industrias.
Pero para que funcione, el hidrógeno líquido debe almacenarse de forma segura a bordo de la aeronave. Debido a las propiedades únicas del hidrógeno, esto puede resultar complicado. Por ejemplo, los tanques deben estar aislados para evitar la evaporación si el calor se transfiere al contenido almacenado por factores como la conducción. Es por eso que la División de Ingeniería de Airbus Defence and Space ha intervenido para ayudar. El equipo brindará apoyo para el desarrollo e industrialización de tanques criogénicos para el almacenamiento de hidrógeno líquido en un proyecto de colaboración de tres años con el equipo del programa ZEROe.
