Ahorra Energía: Aviones de hidrógeno

La lucha que están llevando a cabo compañías aéreas para combatir el cambio climático sigue adelante gracias a la investigación de nuevas fuentes de energía más beneficiosas con el medio ambiente. Esa fuente de energía es el hidrógeno. En España, la compañía Boeing ya ha realizado con éxito un vuelo propulsado con una pila de combustible de hidrógeno, cuyo funcionamiento consiste en la transformación directa de hidrógeno en electricidad y calor, sin producir dióxido de carbono, únicamente agua.

A continuación daremos información de algunos de los aviones de hidrógenos que se encuentran ya construidos:

• Avión hidrógeno estadounidense Observer Global (GO)
Este avión no tripulado de larga resistencia equipado con hidrógeno líquido alimentado de un sistema de propulsión, fue diseñado y construido por la empresa AeroVironment con el principal objetivo de ser utilizado por la Defensa de Estados Unidos y las fuerzas de seguridad nacional para llevar a cabo operaciones de inteligencia, vigilancia y reconocimiento sin restricciones de latitud. La primera prueba de la aeronave se localiza en Octubre de 2010, pero hasta enero del 2011 no tuvo lugar el primer vuelo con una duración aproximada de 4 horas a una altitud de 5000 pies.

Observer Global está equipado con óptica electro y sensores infrarrojos. Puede ser operado de forma manual desde el GCS (sistema pequeño y ligero que mostrará vídeos en tiempo real o imágenes captadas) o de modo autónomo. El peso del avión puede ser aproximadamente de 159 kg, siendo su máximo peso de despegue de 1,805 kg. La velocidad máxima que puede alcanzar la aeronave es de 42,5 km/h, la resistencia máxima será de unas 19,812 m y la autonomía será aproximadamente de 168 horas.

Imagen 1. Avión Observer Global

• Avión hidrógeno Dimona EC-003 de Boeing
Esta avioneta biplaza convencional fue fabricada por una empresa austriaca pero fue modificada por ingenieros españoles, en colaboración con casi una veintena de empresas e instituciones europeas para que se pudiera utilizar hidrógeno. Consta de un sistema híbrido formado por una pila de combustible de PEM (Membrana de Intercambio Protónico) y una batería de ion de Litio con la que se suministra energía al motor eléctrico acoplado a la hélice.

Durante los vuelos de prueba realizados, el piloto del avión experimental alcanzó una altitud de 1000 metros sobre el nivel del mar, utilizando una combinación de energía de la batería y la potencia generada por pilas de combustible de hidrógeno. Tras alcanzar el nivel de crucero y desconectar las baterías, el piloto voló recto y nivelado a una velocidad de crucero de 100 km/h durante aproximadamente 20 minutos con energía generada solo por las pilas de combustible.

A pesar del éxito de este aparato, los ingenieros creen que estos avances pueden resultar útiles para pequeñas avionetas, aviones no tripulados o equipamientos de los aparatos grandes. Pero, esta tecnología todavía no es aplicable a aviones de mayor tamaño.

Imagen 2. Avión Dimona EC-003

• Avión hidrógeno Phantom Eye de Boeing
Este prototipo destaca por eficiencia en el vuelo, lo que garantiza un importante ahorro en combustible, siendo su único subproducto el agua, lo que lo convierte en una de las aeronaves más respetables con el medio ambiente de su clase. Está capacitado para permanecer en vuelo a 20.000 metros de altura durante un máximo de 4 días sin repostar.

Este tipo de aeronave está diseñada para realizar tareas de recopilación de datos y comunicaciones sobre factores ambientales, geográficos, biológicos o demográficos según comentaban los propios ingenieros, ya sean en aplicaciones civiles o militares.

El avión posee una envergadura de 46 metros y puede transportar una carga útil de hasta 250 kilos, obteniendo una velocidad de crucero de unos 278 kilómetros por hora. Además, cuenta con dos motores de cuatro cilindros de 2,3 litros que ofrece una fuerza de 150 caballos cada uno.

Imagen 3. Avión Phanton Eye

• Avión hidrógeno alemán HY4
Este modelo fue presentado por el centro aeroespacial alemán (DLR) un proyecto de avión 'ecológico' de cuatro plazas HY4, propulsado únicamente por un sistema de pila de combustible de hidrógeno, con provisiones de realizar un primer vuelo para verano de 2016. Este prototipo de avión se basará en una fuente de alimentación principal, la cual es una célula de combustible PEM (Membrana de Intercambio Protónico) de baja temperatura que convierte el hidrógeno y el oxígeno del depósito en agua y energía eléctrica. Durante el vuelo de crucero, la pila de combustible suministra al motor eléctrico una potencia prolongada y confiable. Mientras que para el despegue y en la subida de altitud una batería de litio de alto rendimiento cubre los picos de potencia.

El motor eléctrico dispone de una potencia de 80 kW y permite una velocidad máxima de 200 km/h y una velocidad de crucero de 145 km/h. Dependiendo ciertos factores como la velocidad, la altitud y la carga del avión este puede tener aproximadamente una autonomía de entre 750 y 1500 km.