Airbus propone sistemas de hidrógeno modulares para los futuros aviones cero emisiones

Airbus propone sistemas de hidrógeno modulares para los futuros aviones cero emisiones


El pasado mes de septiembre, el consorcio europeo Airbus presentaba su proyecto para el desarrollo de aviones alimentados por hidrógeno. Una alternativa sin emisiones que esperan permita empezar a sustituir a los modelos alimentados por combustibles fósiles en vuelos de corta, media, pero también larga distancia, y que tienen como objetivo comenzar sus vuelos comerciales en 2035. Ahora Airbus ha presentado un novedoso sistema modular que esperan permita revolucionar el diseño de los futuros aviones.

Airbus está trabajando con un nuevo diseño que supondrá el diseño de unidades de propulsión de hidrógeno completas, almacenadas en cápsulas desmontables e individuales que se situarán a lo largo de las alas.

Cada una de las seis cápsulas incluye un tanque de hidrógeno líquido, un sistema de refrigeración, una pila de combustible, la electrónica de potencia, los motores eléctricos, una hélice de ocho palas y todo el equipo auxiliar necesario para ejecutar el sistema como un unidad de propulsión autónoma.

Curiosamente, no se menciona nada sobre una batería de reserva. Algo que podría suponer el haber logrado la solución para prescindir de este elementos intermedio.

Gracias a su carácter individual, cada una de estas cápsulas pueden separarse de las alas, lo que facilitará operaciones de mantenimiento, pruebas y cambios de componentes. De esta forma en caso de alguna avería en uno de los módulos, el operador simplemente tendrá que retirar este, y colocar uno en buen estado. Algo que supone no tener que parar el avión y por lo tanto, aumentar los ingresos.

Además, al ser independientes, esto permite diseñar aviones con un sistema redundante de propulsión. Y llegado el caso, si se produce un error fatal en uno de los componentes, puede ser apagado o incluso expulsado del avión durante un vuelo cuando sea posible, permitiendo que el sistema reequilibre la propulsión a través de las cápsulas restantes.

También libera un espacio muy importante dentro del avión. Al mover los depósitos de hidrógeno y todo el tren motriz fuera del cuerpo principal, las aerolíneas podrán aumentar significativamente el espacio en el interior y de esa forma aumentar el número de asientos. Algo que se traduce de nuevo en más dinero para el operador.

Por su parte, la razón del uso del hidrógeno líquido ha sido defendido desde Airbus por razones como el contar con una densidad energética similar, incluso superior en algunos casos, al de los combustibles usados en los aviones de largo recorrido. Y a cambio ofrecen vuelos sin emisiones directas y un combustible capaz de producirse usando energías renovables.

Una idea que de momento es eso, una propuesta que marcará el futuro diseño de los aviones a hidrógeno que en una década deberían estar surcando los cielos de todo el mundo en los primeros vuelos comerciales sin emisiones.

Fuente | Airbus

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30 comentarios en «Airbus propone sistemas de hidrógeno modulares para los futuros aviones cero emisiones»

    • Este sistema de cápsulas también sería aplicable para poner las baterías integradas pero claro baterías de alta energía específica y larga duración, estas ya estarían cargadas en el aeropuerto y se cambiaría nada más llegar el avión….No me gusta el hidrógeno para nada, pero reconozco que este sistema lo veo muy revolucionario faltan muchos datos como por ejemplo ¿Cuanta energía se necesita para refrigerar el hidrógeno liquido a tan bajas temperaturas?. Recordemos que para 2035 con suerte las baterías más evolucionadas andaran sobre los 500wh/kg……Ojala sea más pero lo dudo.

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    • El Hidrógeno tiene tantos problemas en aviones que es una gran incógnita.

      Pero las baterías actuales y de los próximos 10 años no sirven para vuelos de más de 1.000 km.

      Veo una opción en los próximos 10-20 años para aviones eléctricos de baterías para salvar distancias cortas, como vuelos dentro de Reino Unido, el Norte de Europa o en las costas en EEUU. Si consiguen un avión que puede hacer pongamos 750km a una velocidad de 600km/h y con un coste y amortización aceptables ¿por qué no usarlo para hacer vuelos de unos 600km de 1 hora?

      La pregunta es si las cuentas salen y «para cuándo» salen. Y saldrán para cuando las baterías estén muy desarolladas y sean muy baratas y densas. Es decir, cuando la industria automovilística haya empujado la investigación y producción en baterías a un nivel tan bueno que saltemos al siguiente nivel.

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  1. Imagino que tanto airbus como Boeing estudiaran ambas opciones, baterias e hidrogeno y decidiran en base a la seguridad, rentabilidades, autonomía, ….
    Los aviones tardan una decada en desarrollarse.
    Hay tiempo para estidiarlo

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    • Las baterias de litio tienen un grave problema en un avion. En un avion actual se va jugando con el combustible para mantenerlo equilibrado, e incluso para poder alterar el centro de masas del avion. Ademas en los calculos de autonomias hay que tener en cuenta que cuando alavion le queda ya poco trayecto, es cuando mas eficiente es porque ya le queda poco combustible. En un avion con baterias de litio, la bateria es un peso muerto invariable durante todo el trayecto. Por ese motivo, a diferencia de lo que pasa en el transporte por carretera, en la industria aeronautica se veran soluciones asi durante no menos de un par de generaciones de modelos antes de que haya alguna tecnologia de almacanamiento electrico con una relacion capacidad vs. peso suficientemente buena como para que compense dar ese paso. Al menos en aviones de tamano disnificativo (A320 – A350 en adelante). Soluciones con baterias se pueden ver en pequenos aviones turbohelices como jets privados o aviones de trayectos minimos como los que operan en Noruega (Wideroe).

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  2. Como en los coches una plataforma skate es mucho mejor que llevar peso en las alas .
    A ver cómo cambian 173.000 kilos de keroseno por 57.000 kilos de hidrógeno y 1.100.000 kilos de depósito.
    No sé Rick , parece falso.

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    • no los petroleros mantienen su negocio cambiando por el hidrógeno o te piensas que la producción de esto no pasen por sus instalaciones

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    • ¿Y cómo crees que se puede generar un campo electromagnético lo suficientemente potente y continuo cómo para transformar el aire en plasma?… se necesita electricidad igualmente. Ya sea con baterías o con pila de combustible.

      Por cierto.. Lo de los 1.000 grados centígrados que se alcanzan es otro problema que se debe resolver antes de llevarlo a la práctica. De nada sirve transportar gente si la gente llega achicharrada a su destino.

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      • ¿Tienes una idea denlas temperaturas que se alcanzan dentro de la turbina de un avión?
        No sé si 1.000°, pero hace calorcito….

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          • No he podido abrir el enlace de arriba.
            Peri eres capaz de aisal 700 grados, también lo harás con 1.000….
            Pprque seguro que el Concorde tenía algo mas de temperatura, con los postquemadores encendidos….

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            • Jajaja!.. Claro!.. y 10.000!!.. y eso si obviamos que llegan a 700 grados durante el breve tiempo del despegue.. en vuelo crucero, cuando está casi todo el tiempo funcionando y tiene que aguantarlo, no llega a los 500 grados. La mitad de temperatura.

              Ya sabía yo que te parecería poco XD.

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  3. Este parrafo «Por su parte, la razón del uso del hidrógeno líquido ha sido defendido desde Airbus por razones como el contar con una densidad energética similar, incluso superior en algunos casos,» es falso, 1m3 de Keroseno tiene una energía de 9758Kwh y 1m3 de Hidrogeno liquido tiene 2333Kwh, cuatro veces menos que el Keroseno, y teniendo en cuenta que en el mejor de los casos la pila de hidrogeno tiene un rendimiento similar a un turbofán (60%), el avión de hidrogeno requiere cuatro veces mas volumen de depósitos que un avión turbofán. Por todo ello este parrafo «También libera un espacio muy importante dentro del avión. Al mover los depósitos de hidrógeno y todo el tren motriz fuera del cuerpo principal, las aerolíneas podrán aumentar significativamente el espacio en el interior y de esa forma aumentar el número de asientos.» tambien es falso, en esos contenedores es imposible que quepa el hidrogeno liquido necesario para igualar un vuelo con turbofán.

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    • Se agradece una respuesta analítica precisa, yo seguia sin ver el H2, ademas que es mucho mas peligroso y requiere unas condiciones idilicas, si acaso en aviacion se utilizaran pilas de combustible si, pero seguiras teniendo un sistema complejo que abulta mucho (sin tener en cuenta el peso…).

      Salen mejor biocombustibles a tiempo futuro, se podrian utilizar mallas de grafeno para desalar agua del oceano y en desiertos llevarla para plantar bioalgas especiales (a un coste futuro oportuno, aun vale 5-10 veces mas de lo ideal un biocombustible actual).
      Eso para medio y largo recorrido.

      En corto recorrido se podrian usar aeronaves electricas de 30-80 asientos turbohelice o turbofanelectric, baterias intercambiables y un numero superior de aviones en el cielo.
      Ahi el unico problema eco seria la produccion de una bateria que no dañe el medio ambiente de tipo mineral abundante y reciclable.
      La gente que iba en business ira en aviacion ejecutiva a coste mas reducido y la gente en linea iran menos por avion (de ahi mas aviones y se esta viendo con el covid el incremento de ejecutiva pese a nohaber suficientes jets ligeros, ni futuros jets electricos que bajarian considerablemente el brutal coste por hroa de vuelo que tienen).

      Proyectos como el Eviation ejecutivo no se si era, bajaria el coste a niveles de un asiento en business normal o por debajo, ademas de punto a punto (pudiendo ir a aerodromos secundarios).

      Tambien habra drones electricos sustituyendo helis en ciudades zonas muy cercanas, y aviacion electrica general (avionetas para enseñanza, paseo, trabajos aereos, paracaidismo, etc).

      No es nada exacto, pero mas o menos podrian ir por ahi los tiros junto a hibridaciones en los de medio y largo alcance para consumir mucha menos cantidad de biocombustible.

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    • +1000
      Es lo primero que he pensado, imposible hacer un modulo con todo, pila, deposito de H2, motor y que sea suficientemente grande para suplir su equivalente en queroseno en la misma proporción/porción de ala.

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    • Pregunto, ¿Cuál es la densidad energética gravimétrica de ambas opciones? En el aire tiene más importancia el peso que el volumen. Además el H2-célula de combustible es un sistema eléctrico, mejorará sin duda la eficiencia de los propulsores, hecho que no pasará con el Keroseno a no ser de que se hibriden, con el consiguiente sobrepeso asociado.

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      • !Hombre¡, claro que es importante el peso en los aviones, y el hecho de que para la misma energía pese 2,8 veces menos el Hidrógeno que el Keroseno en principio es un punto a favor del Hidrógeno, el problema es que también es muy importante el espacio ocupado, y el hecho de que para la misma energía el hidrogeno liquido ocupe un volumen mas de cuatro veces superior que el Keroseno y que necesite además voluminosos y pesados depósitos criogénicos, invalida esa ventaja por completo.
        Y en cuanto a la eficiencia, puedes investigarlo, y encontraras que un turbofán de alta derivación típico de los aviones actuales tiene un rendimiento de 60%, el mismo que puede tener la mejor pila de Hidrogeno, con la diferencia que el rendimiento del turbofán, se da a la máxima altura de vuelo, y el rendimiento de la pila de hidrógeno se da a nivel del mar . Por ello la eficiencia global del sistema de Hidrógeno de un avión volando a 11.000m tiene que bajar considerablemente, porque una gran cantidad de la energía producida se necesita emplear en comprimir el aire enrarecido por la altura, para suministrar el Oxigeno que requiere la pila de Hidrógeno.
        Todo ello sin tener en cuenta los problemas de seguridad del Hidrógeno liquido.

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  4. El futuro de ¿que energia van a llevar los aviones?, se resolverá cuando salgan las baterias de electrolito solido.

    El fuselaje, será la bateria.
    Al ser baterias menos volumetricas, con mas capacidad y que se les puede dar la forma que se quiera. Serán las baterias, las que muevan los aviones en el futuro.

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    • Te aconsejo revisar la capacidad energética por kg y por m3 de queroseno, hidrógeno licuado o comprimido a 700 bares….( en una contestación penita tienes algún dato)…. Y las de las baterías de litio actuales y también de lo que se espera de las de eléctrolito sólido….y verás que las baterías son inviables para los aviones de largas y medias distancias y gran capacidad de pasajeros….
      Si el hidrógeno es viable ya se verá…pero desde luego no lo serán las baterías ( a menos que cambien de una manera radical…cosa que de momento es inimaginable…)

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  5. Ya hay aviones que hacen rutas de corta distancia.
    ¿Porque no va haber en un futuro proximo aviones para medias y largas distancias?
    Inimaginable era el coche electrico, hace cuatro años y ahora todos los constructores de automoviles se dan prisa para no quedarse atras.
    Inimaginable eran las baterias , porque entonces no tenian la suficiente capacidad, como para hacer mas de 110 KMs reales y hoy estamos hablando de 600, 700 y hasta de 800 KMs reales.

    Repasa como estaba en todo, la movilidad electrica hace cuatro años y mira como esta ahora.

    Inimaginable era que un avion volase con un sistema electrico, y ya lo hay .
    Inimaginable era que un barco se moviera con energia electrica y tambien ya lo hay.
    Inimaginable entonces era para mucha gente que funcionaran las energias renovables, y hoy representan en España el 49,3% de la generacion total.

    Actualmente, inviable en movilidad electrica es una palabra que puede llegar a no ser real.

    Yo no soy ni quimico ni fisico, pero, tal como van las mejoras de las baterias, yo no soy capaz de predecir nada en el futuro.
    Me refiero al futuro proximo, dentro de cuatro años.

    Tus datos pueden tener razon, pero, los avances de las baterias dicen lo contrario.

    Creo firmemente en la tecnologia electrica para el transporte en general.
    Y creo firmemente, por un motivo muy importante:
    La tecnologia electrica en el transporte, es muy superior en todo, a los demas sistemas.
    Y además, mover cualquier vehículo con electricidad, (sea grande o pequeño), es mucho mas barato.

    Hablando de datos, dime uno que sea mejor en un coche de combustion que en un coche electrico.
    Y esto es extrapolable a todos los demas medios de transporte.

    Y sobre las baterias, para mi, son las mejores maquinas que se han inventado para almacenar energia.
    Lo que pasa es que estan ahora empezando, pero, todavia tienen mucho campo para avanzar.

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    • Sosiega.. aquí las baterías son claramente insuficientes. Seguramente sigamos viendo aviones de pasajeros a keroseno hasta el final de nuestros días ya que será de los últimos reductos de la combustión de hidrocarburos.

      Quizá dos generaciones más adelante.

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  6. Pido que no llamen cero emisiones a los vehículos de hidrógeno salvo que garanticen que el hidrógeno es 100% producido por hidrólisis y con energías renovables, o aquí vamos a ser más papistas que el papa, y a los coches eléctricos les achacamos que las emisiones de la electricidad que consumen perywo al resto no.

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    • Entonces, que no llamen tampoco cero emisiones a los vehículos eléctricos a no ser que garanticen que los cargas sólo de electricidad obtenida mediante energías limpias de CO2.

      En fin…

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      • ..Que es absurdo. Ambos son cero emisiones en su uso cotidiano. El origen de la energía ya es otro cantar.. y es donde más hay que mejorar en ambos tipos de sistemas.

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  7. El Hidrógeno líquido tiene menor capacidad energética que el queroseno y para producirlo hay que gastar cantidades ingentes de electricidad.Que las baterías actuales suponen un peso inasumible para los aviones actuales pues seguro. Hay que volver a aviones más pequeños pero si hay un avance notable es en la acumulación de la energía eléctrica y todo tipo de motores que utilicen está energia incluidos los de plasma.El Hidrógeno como combustible no está a la altura ni lo estará por mucho dinero que se invierta.

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  8. La verdad que la idea es muy buena, pero a ver como metes todo eso, con el espacio que ocupa la tecnología H2, en un modulo debajo de un ala.
    Pensemos que actualmente eso mismo se podría hacer con mucha mas facilidad con los componentes estándar actuales y nadie lo ha hecho.

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