Airbus propone cápsulas de hidrógeno para conseguir que un avión de pasajeros vuele más lejos que nunca sin emisiones

Los ingenieros de Airbus han presentado una nueva configuración como parte del programa ZEROe que podría permitir que un avión de pasajeros vuele más lejos que nunca sin emisiones.

El enfoque innovador consiste en seis «cápsulas» montadas debajo del ala del avión. Si bien el motor «en cápsulas» no es un concepto nuevo en la aviación, estas «cápsulas» no están diseñadas para ser impulsadas por ningún sistema de propulsión ordinario: las pilas de combustible de hidrógeno se encuentran entre los componentes clave.

“La configuración de la ‘cápsula’ es esencialmente un sistema de propulsión de celda de combustible distribuida que proporciona empuje a la aeronave a través de seis propulsores dispuestos a lo largo del ala”, explica Matthieu Thomas, arquitecto principal de aeronaves de ZEROe. “Las celdas de combustible de hidrógeno tienen consideraciones de diseño muy diferentes, por lo que sabíamos que teníamos que idear un enfoque único”.

De hecho, la tecnología de pilas de combustible de hidrógeno aún no se ha ampliado a un gran avión comercial del tamaño de un pasajero. Los aviones experimentales de hidrógeno más pequeños, que comprenden hasta 20 asientos, pueden confiar en una configuración tradicional de ala fija con dos hélices. Pero una mayor capacidad de pasajeros y un mayor alcance requieren otra solución. Es por eso que Airbus está estudiando una variedad de configuraciones, incluidas las «cápsulas», para determinar qué opción tiene el potencial de escalar a aviones más grandes.

Esta configuración de «cápsula» es un gran punto de partida para fomentar una mayor investigación sobre cómo podemos ampliar la tecnología de hidrógeno a aviones comerciales. Esta es una opción, pero se conceptualizarán muchas más antes de hacer una selección final, una decisión que se espera para 2025.

Glenn Llewellyn, vicepresidente de aeronaves de emisión cero

Esta innovadora configuración de cápsula cuenta con seis motores turbohélice independientes basados ​​en un sistema de propulsión de celda de combustible de hidrógeno distribuido y accesorios extraíbles para un montaje y desmontaje rápidos.

Una configuración de cápsula para propulsión de hélice

Cada «cápsula» es esencialmente un sistema de propulsión de hélice independiente alimentado por pilas de combustible de hidrógeno. Consta de los siguientes elementos:

  • Una hélice
  • Motor electrico
  • Celdas de combustible
  • Electrónica de potencia
  • Tanque LH2
  • Un sistema de enfriamiento
  • Un conjunto de equipos auxiliares.

Se suministra hidrógeno y aire a las pilas de combustible para generar corriente eléctrica. La electrónica de potencia convierte la corriente para alimentar los motores eléctricos. Gracias a esta energía, el eje del motor gira, haciendo girar la hélice.

Otra característica sorprendente de la configuración de «cápsula» son sus accesorios extraíbles. Esto significa que cada «cápsula» se puede desmontar y volver a montar en un tiempo récord. Este enfoque podría proporcionar una solución práctica y rápida para el mantenimiento y, potencialmente, el reabastecimiento de hidrógeno en los aeropuertos.

Las hélices de ocho palas de la cápsula, hechas de materiales compuestos, están diseñadas para proporcionar un empuje adicional durante las fases de despegue y ascenso del vuelo. Se espera que el diseño avanzado de la superficie aerodinámica conduzca a una mayor eficiencia y rendimiento.

La configuración de «cápsula» es un sistema de propulsión de celda de combustible distribuido que entrega empuje a la aeronave a través de seis propulsores dispuestos a lo largo del ala.

Un emocionante punto de partida

Aunque su diseño es avanzado, la configuración del «pod» todavía requiere mucho trabajo para determinar si podría ser una solución adecuada. Hasta la fecha, sigue siendo una de las muchas opciones tecnológicas interesantes que los ingenieros de Airbus están considerando mientras trabajan para lanzar el programa ZEROe.

“Esta configuración de ‘cápsula’ es un gran punto de partida para fomentar una mayor investigación sobre cómo podemos ampliar la tecnología de hidrógeno a aviones comerciales”, explica Glenn Llewellyn, vicepresidente de aviones de emisión cero. “Esta es una opción, pero se conceptualizarán muchas más antes de hacer una selección final, una decisión que se espera para 2025”.

Se publicará una solicitud de patente para la configuración «pod» en diciembre de 2020, 18 meses después de su presentación inicial. Esto pone de relieve que Airbus ha estado trabajando en ZEROe desde al menos 2018. Se espera que se presenten varias solicitudes de patente más en los próximos meses y años a medida que la I + D continúe en el programa ZEROe.