Esto es lo que cuesta desarrollar un avión a hidrógeno con capacidad para 50 pasajeros

Esto es lo que cuesta desarrollar un avión a hidrógeno. 250 millones de dólares


ZeroAvia es una de las iniciativas más avanzadas en el desarrollo de aviones cero emisiones. En este caso la compañía británica ha apostado por un sistema eléctrico alimentado por una pila de combustible de hidrógeno. Un proyecto respaldado por las inversiones de nombres como Bill Gates, que ahora se acerca al final de su proceso de I+D gracias a la captación de los fondos necesarios para afrontar la última fase.

En total ZeroAvia ha confirmado el cierre de una nueva ronda de financiación valorada en 24.3 millones de dólares. Una nueva inyección de capital que la compañía usará para comenzar a ampliar su sistema de propulsión alimentado por hidrógeno para poder ser usado en aviones de mayor tamaño.

Una escala que hasta ahora se había limitado a un prototipo con capacidad para 19 pasajeros, pero que desde la empresa estiman que con las nuevas inversiones podrán crear tecnología capaz de propulsar modelos de hasta 50 pasajeros.

Para muchos expertos, mientras que el hidrógeno no tiene espacio en el transporte personal, incluso perderá potencial en el transporte pesado, si se considera un elemento clave para reducir las emisiones de sectores como la aviación.

Esto ha permitido a ZeroAvia lograr cerrar sus rondas de financiación, recaudando hasta el momento 38 millones en su primera fase, 24.3 millones en la segunda, y esperan poder terminar este 2021 con otros 100 millones adicionales.

Unas cifras que desde la compañía han indicado se acercan al coste total del proyecto que han estimado en los 250 millones de dólares. El precio de desarrollar desde cero un sistema a hidrógeno para aviones capaces de completar viajes regionales sin problemas.

Según los objetivos marcados el pasado año, en 2022 se pondrán en marcha los primeros prototipos con capacidad para 20 pasajeros, y con una autonomía de 800 kilómetros. Unas cifras de momento solo teóricas que habrá que demostrar sobre el terreno, y que lograr hacerlo sin duda aumentará de forma importante la inversión en unos desarrollos que como podemos ver, no cuentan con unos costes desproporcionados.

Una alternativa para un sector con unas emisiones de cerca de 900 millones de toneladas de CO2 cada año. Por esta razón, muchas compañías y startups están buscando soluciones para electrificar parte de las flotas de aviones existentes en la actualidad.

En el caos de ZeroAvia, su Director Ejecutivo y fundador, Val Miftakhov, ha comentado que: «En un futuro cercano, conseguir que un avión de un tamaño razonable alce el vuelo va a ser complicado con baterías. Un sistema basado en pilas de combustible de hidrógeno cuenta con una densidad energética 4 veces más grande que las mejores baterías existentes en la actualidad

Ahora queda por ver también si la compañías del sector de la aviación apuestan por esta tecnología que parece la más cercana para lograr reducir la dependencia de los combustibles fósiles, y que incluso para muchos supondrá una importante reducción de los costes operativos de los propios aviones, siendo según la propia ZeroAvia «la mitad que un modelo convencional debido al ahorro de combustible, su mayor eficiencia y el menor mantenimiento

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32 comentarios en «Esto es lo que cuesta desarrollar un avión a hidrógeno. 250 millones de dólares»

  1. Con la superficie alar que tienen y con la ventaja de que siempre pueden tener sol al viajar, quizá sería rentable colocarles cédulas fotovoltaicas en toda su superficie.

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    • Inviable un avión de pasajeros con solo las baterías actuales, pues con células fotovoltaicas más de lo mismo. Podrían ayudar algo a los sistemas auxiliares, o en aviones ultraligeros

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      • Ya se están convirtiendo pequeños aviones e hidroaviones a puro eléctricos para cortas distancias. Lo que si es cierto, es que no se espera una batería ni para dentro de 10 o 20 años que permitan aviones puramente eléctricos a larga distancia.

        El hidrógeno también tiene sus peros, por su poca densidad, inflamabilidad y dificultades de almacenamiento, pero técnicamente si que se podría desarrollar un avión impulsado por hidrógeno que cubra largos recorridos en menos de 20 años.

        La gran duda es si otros combustibles sintéticos se impondrán, de manera que los próximos aviones tan solo sean una evolución y no una revolución con respecto a los actuales. Lo que también les permitiría usar tanto combustible sintético como el tradicional.

        En mi opinión, si que veo muy probable que los eléctricos se impongan para distancias cortas pero tengo más dudas en la larga distancia. Si tuviera que apostar un jet fuel sintético me parece más probable que el hidrógeno, como solución temporal por varias décadas, hasta que a finales de siglo, algún tipo de batería o nueva fuente energética se imponga.

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          • Aviones a larga distancia puramente eléctricos no los podemos esperar antes. Aviones con combustibles sintéticos que emitan emisiones pero sean carbono neutrales al generarse atrapando ese CO2 los podemos tener pronto.

            La duda es que tipo de combustible sintético se impondrá, el hidrógeno, más limpio en sus emisiones (aunque el vapor de agua tiene un efecto negativo) y eficiente en su producción o un jet fuel sintético, producido con electricidad y reciclando el CO2, cuyos aviones serían más fáciles de desarrollar (una optimización de los actuales), más fácil de almacenar, menor volumen (importante en aviación no tanto en transporte marítimo) y menos inflamable.

            Al hidrógeno lo veo más útil para algunos nichos de almacenamiento energético y uso industrial, y transporte marítimo de larga distancia.

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            • De acuerdo en todo excepto en el vapor de agua, ya que aún siendo de efecto invernadero, su vida media es extremadamente corta porque la humedad está en equilibrio con los océanos del planeta, por lo que difícilmente afecta en nada.

        • Lo que te puedo decir desde dentro del sector es que aunque Airbus está haciendo experimentos con la hibridación para los aviones regionales y el hidrógeno para los de medio y largo alcance, las compañías aéreas si no les queda más remedio apuestan por los combustibles sintéticos + el pago de créditos de carbono para compensar las emisiones de CO2 que éstos no logren reducir. Por varias razones:

          1) Los archiconocidos problemas de manipular un material criogénico como el hidrógeno (instalaciones especiales, pérdidas, aislante térmico más grueso = más peso = menos alcance…)

          2) Incluso usando hidrógeno líquido en vez de gas altamente comprimido como en automoción, agravando aún más los problemas de aislamiento térmico anteriores, su densidad volumétrica es una cuarta parte de la del queroseno por lo que para un avión de alcance idéntico harían falta tanques de combustible 4 veces más grandes. De modo que o bien hay que restar un montón de espacio para la bodega de carga y la cabina, lo que causaría una reducción de los ingresos posibles y por lo tanto un encarecimiento de los precios de transporte para compensarla, o bien habría que aumentar el volumen total del avión con lo que aumentaría el peso y la resistencia al aire, lo que sumado al mayor peso de los tanques causaría una reducción en el alcance posible y más costes igualmente.

          3) El combustible sintético es compatible con los motores de todas sus flotas actuales, el hidrógeno requeriría motores y aviones especializados por lo que durante el periodo de transición tendrían que operar una flota duplicada, con todos los sobrecostes que eso supone a nivel de mantenimiento, operativa, etc.

          Así que las compañías aéreas prefieren ahorrarse estos dolores de cabeza y pagar el precio del combustible sintético + los créditos de carbono

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    • La superficie total de un Airbus A320 (incluidas las superficies superiores e inferiores, que no podrían estar iluminadas al mismo tiempo, sin mencionar que eso imposibilitaría los vuelos nocturnos) es de unos 900 m^2

      Cojamos un caso ultra-favorable: Bajo una irradiación media de 1,4 kW/m^2 (irradiación solar en la Tierra sin pérdidas atmosféricas) y paneles solares de grado espacial con una eficiencia del 40%

      P = 0,4 * 1,4 * 900 = 504 kW

      La potencia propulsiva de un motor a reacción es su fuerza de empuje multiplicada por la velocidad a la que el aire es empujado hacia atrás:

      P = T * v0

      En el caso de un A320, cada uno de sus dos motores tiene un empuje al despegue de T = 140000 N y desplaza m_t = 474 kg/s de aire, por lo que a su vez podemos calcular la velocidad de empuje como:

      v0 = T/m_t = 295,4 m/s

      De modo que la potencia propulsiva total al despegue es de:

      P = 140000*295,4 = 41.350.210,9 W = 41.350,2 kW

      No estamos ni remotamente en el mismo orden de magnitud. Y eso es sólo la propulsión, aún haría falta potencia para alimentar el resto de sistemas de la aeronave. Así que lo de la aviación general a base de paneles solares va a ser que no.

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      • Gracias por poner sentido común o ingenieril…

        Determinadas afirmaciones de absurdas que son no me paro a responderlas. Pero se agradece que alguien ponga los datos claros. Lástima que no muchos lo vayan a entender…

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      • Cierto.
        Pero la cuestión es si se logra desarrollar un revestimiento (llamese celda o pintura solar) que se pueda aplicar y poder aprovechar esa energía, ya que el coste es similar o un poco más y no aumente el peso de forma que no sea rentable, es posible que lo usen.

        Acuérdate los famosos problemas con las baterias de litio del Boeing 787.
        Todo el tema es porque ese modelo de avión tiene las superficies de control accionadas por motores electricos, no por hidráulica.
        Y esas baterias que se incendiaban era la energía de emergencia para pilotar el avión en caso de fallo de motor.
        ¿Y todo ese follón lo montaron para qué? Pera tener motor sin sangrado (desviar parte de la energia del motor para accionar el sistema hidráulico) y poder usar el 100% de la energia en empuje.

        No digo que sirvan para sustituir las baterías durante el vuelo, ni loco, pero si sirve para ahorar un 1 o 2% de energía, harán las cuentas….

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        • A ver, no, varias cosas:

          En primer lugar todo el tema del 787. Las baterías de iones de litio y la electrificación de varios sistemas son asuntos separados, aunque obedecen a las misma razón: El 787 es un avión de ultra-largo alcance y por lo tanto está diseñado para pesar lo mínimo posible, por lo que introdujo novedades en el mundo de la aviación civil que van desde una estructura hecha en gran medida de composites en vez de aluminio hasta los otros dos puntos. Las baterías de iones de litio, al tener una mayor densidad energética que las de níquel que se habían usado hasta entonces (y que siguen usándose en modelos más antiguos que continúan en producción) permitían almacenar la misma reserva de energía de emergencia que debe llevar todo avión por normativa mediante una masa menor.

          Luego con la parte de la electrificación de sistemas creo que tienes un lío importante. En primer lugar, aunque algunas de las superficies de control secundarias del 787 estén accionadas eléctricamente, la mayoría incluyendo las primarias siguen usando actuadores hidráulicos:

          https://www.moog.com/products/actuation-systems/aircraft/primary-flight-control-actuation-system-for-787.html

          https://www.airliners.net/forum/viewtopic.php?t=776097#p11195395

          En segundo lugar, el sangrado proporciona aire al sistema pneumático del avión, no al hidráulico. La única relación entre los dos es que el primero se utiliza entre otras cosas para presurizar los tanques del segundo. Las bombas hidráulicas son por redundancia mecánicas, que se accionan engranándolas a los motores, y eléctricas que utilizan la energía de los generadores que van también acoplados a los motores, de la APU o en caso de emergencia de la RAT. Si en el 787 se incorporaron actuadores eléctricos en sistemas normalmente hidráulicos como algunas superficies de control secundarias y el tren de aterrizaje es porque éstos aligeran el peso del conjunto. La eliminación del sangrado de motor por un par de tomas frontales y compresores eléctricos se debe más bien a una cuestión de confort y seguridad de los pasajeros y la tripulación, ya que elimina el peligro que en caso de fallo de los motores se mezclen contaminantes con el aire de la cabina.

          https://www.latimes.com/projects/toxic-chemicals-planes-covid-19-travel-woes/

          In 2007, Boeing unveiled a new airplane, the 787 Dreamliner.

          Among the features of the long-range jet was a new air distribution system. The air in the Dreamliner is funneled into electrical compressors near the wing, rather than through the engines. It is the only commercial jet of its kind to use that technology.

          An internal Boeing document detailed one reason for the new design: “Improved air quality” through the “elimination of engine contaminants potentially entering cabin air supply.”

          Luego sobre las celdas o pintura solar la pregunta es, qué aportan? A las compañías aéreas les haces cargar más peso en sus aviones, y o bien les fastidias la imagen corporativa quitándoles espacio de la librea con paneles, o bien les haces gastar más dinero en una parte del mantenimiento en la que odian hacerlo (un avión es una superficie muy grande que hay que pintar relativamente a menudo, si alguna vez os habéis preguntado por qué son casi completamente blancos es porque la pintura blanca es la más barata). ¿Y todo para qué? ¿Para quitarles un poco de trabajo durante el día a los generadores de los motores, que de todas formas están completamente redundados con la APU y las baterías de reserva? Yo no veo el cálculo de coste/beneficio por ningún lado.

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    • Ojo, el vapor de agua, aunque no sea contaminante como el CO2, aporta lo suyo al calentamiento global. Pero aún así el hidrógeno es muchísimo mejor que el queroseno estándar utilizado en transporte aéreo.

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      • Lo del vapor de agua no lo puedo confirmar, pero el escape del mismo hidrógeno al universo es el mayor problema.
        Salu2

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      • Como digo más arriba, la humedad de la atmósfera está en equilibrio en el planeta, de forma que crear vapor de agua se contrarresta muy rápidamente en forma de precipitaciones o menor evaporación, por lo que no tiene efectos sobre la cantidad resultante de vapor de agua en la atomosfera.

        Generar vapor de agua es completamente inocuo.

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  2. No puedo asegurarlo, pero me da la impresión que estamos hablando del desarrollo solo del sistema de hidrógeno, que alimentará un motor ya desarrollado en un fuselaje existente…
    Con ese dinero ni loco desarrollan un avión para 20 pasajeros.

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      • Correcto, ni se habla del motor ni del fuselaje.
        Es hacer viable el sistema de hidrógeno.
        No solamente tienen que resolver los tipicos problemas de peso, fiabilidad y eficiencia, si no también los normativos.
        Tienen que lograr que sea «legal» montar eso en un avión.

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  3. Ya te digo yo que con ese dinero no tienen ni para empezar….

    Como información, Aerion para un jet supersonico ha podido conseguir una financiación de 4kM$. Con eso se puede hacer algo, con 250M$ ni para empezar.

    Una línea de fabricación de una parte de fuselaje de cualquier avión comercial actual estamos hablando de decenas de millones de euros.

    Diseñar un avión revolucionario en cuanto a fuente de energía… muchísimo más

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  4. Para aviones y barcos no hay solución a corto plazo . . .eso si . . .se podrían usar combustibles mas limpios, paneles solares y aumento de tarifas, para que la gente vuelva a usar el tren de toda la vida.
    Salu2

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    • Hace 30 años viajar en avión era un privilegio de las clases más pudientes, un pequeño % de la población. Ahora hemos conseguido poder volar de Madrid a Paris en unas 2 horas por cuanto ¿15?¿20 euros? Un precio que el 90% de la gente se puede permitir.

      Tantos años para democratizar el acceso a un medio de transporte… ¿y tú vas y dices que como cuesta mucho desarrollar un avión, suban las tarifas y la gente se j*** y vaya en tren?

      ¡Eso si es progreso, amigo!

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  5. Nadie puede asegurar que con 250 millones de euros tengas el avion de hidrogeno..
    Solo es una hipótesis sin confirmar.

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