¿El Airbus de mañana volará con hidrógeno?

Entre las medidas del plan de apoyo a la aeronáutica del gobierno francés está el objetivo de lanzar un avión alimentado con hidrógeno sin emitir CO2 ya en 2035. Luis Le Moyne, Director del Instituto Superior del Automóvil y el Transporte, explica la dificultad de la tarea.

Hace unos días, en el momento del anuncio del plan del gobierno para reactivar la industria aeronáutica, Francia indicó que quería un avión alimentado con hidrógeno de cero emisiones para el año 2035. Con el anuncio de una financiación de 1.500 millones de euros en 3 años al Consejo de Investigación de Aeronáutica Civil (CORAC), el Estado desea poner en marcha un programa de Investigación y Desarrollo en tecnologías de reducción del consumo de combustible, tecnologías de electrificación de aeronaves y experimentos con combustibles neutros en carbono como el hidrógeno.

Esta financiación también tiene por objeto evitar que los fabricantes interesados corran el riesgo de ser retrasados o incluso superados por sus competidores si las compañías aéreas, empujadas por sus clientes, se volvieran más insistentes y exigieran una aeronave de carbono neutro ya a principios del decenio de 2030.

Mientras que Elisabeth Borne, Ministra de Transición Ecológica y Solidaria, expresó su confianza en la realización de un avión de este tipo en este horizonte, los especialistas en aviación comercial y el sector del transporte son más matizados. Este es el caso de Luis Le Moyne, Director del Instituto Superior del Automóvil y el Transporte.

Como nos explica este profesor-investigador y profesor universitario, tal y como están las cosas, “la tecnología no está lo suficientemente madura para abordar los aviones comerciales”. El desarrollo de un motor de hidrógeno, “ya sea una pila de combustible que produce la electricidad necesaria para accionar una hélice o que quema hidrógeno en un motor a reacción”, se enfrenta a varios problemas técnicos y de producción de hidrógeno “que requieren un aumento masivo de la generación de energía eólica y solar”.

Hidrógeno: de los cohetes a los aviones

La idea de volar aviones de pasajeros con hidrógeno ha sido estudiada durante unos diez años por los fabricantes de aviones. Todos están convencidos de que el hidrógeno es una de las alternativas energéticas más prometedoras del futuro. La principal ventaja del hidrógeno, aparte del hecho de que es un combustible libre de carbono, “es su densidad energética en masa”, lo que explica su uso en la industria de los lanzadores.

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Pero un avión de pasajeros A320 necesitará grandes cantidades de hidrógeno a muy alta presión, o incluso licuado para limitar su volumen, porque la densidad del hidrógeno a baja presión es muy baja. En cualquier caso, “se requerirán tanques muy grandes, de alta presión y muy livianos, hechos de materiales que puedan soportar estas tensiones, con un peso muy bajo”. La arquitectura de los aviones tendrá que ser completamente repensada, ya que “los tanques actuales no son adecuados para transportar hidrógeno”. Habrá que revisar su tamaño y forma, así como su número y posición en la aeronave. “Más que los motores, estos tanques de hidrógeno son la principal cerradura tecnológica. »

Dicho esto, si bien las líneas aéreas y los fabricantes de aeronaves son muy conscientes de la necesidad de reducir su huella de carbono y lograr una aeronave de carbono neutro mediante el uso de hidrógeno, este “combustible” debe producirse a partir de electricidad descarbonizada o de energías renovables. ¡De lo contrario, el problema se desplazará!

Cabe señalar que prácticamente no existe una “mina” de hidrógeno, por lo que hay que fabricarlo. Por lo tanto, será necesario desarrollar “infraestructuras para la producción de hidrógeno verde utilizando electricidad descarbonatada de tipo eólico o solar”. Hoy en día, el hidrógeno se produce esencialmente “a partir de hidrocarburos, como el petróleo, el carbón o el gas”. También se puede producir a partir de la electrólisis del agua, una reacción química que separa el hidrógeno y el oxígeno del agua mediante una corriente eléctrica.

Sin embargo, aunque esta solución parece ser la más ecológica, puede ser problemática si el agua en su estado líquido “se pone en competencia entre el consumo humano y los aviones voladores”. Como recordatorio, se acusa a la producción de biocombustibles de provocar un aumento de los precios de las materias primas agrícolas y de incrementar el hambre en el mundo.

Se necesitarán infraestructuras de producción de hidrógeno verde

Si bien la idea de volar una aeronave comercial de carbono neutro en 2035 parece factible, “siempre que dispongamos de los medios financieros”, también se plantea la cuestión del modelo económico que deseamos aplicar a este tipo de aeronaves comerciales. Sin embargo, con un petróleo que no es caro, y que podría seguir siéndolo a muy bajo nivel a largo plazo, el hidrógeno “parece un combustible bastante caro de fabricar”, sobre todo porque todas las etapas de su producción tendrán que descarbonizarse. “Todo esto es más complicado que bombear petróleo y refinarlo. »

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Es más complicado que bombear petróleo y refinarlo…

En este contexto, el modelo económico actual “obviamente no es reproducible en lo que respecta al hidrógeno”. Hacer proyecciones sobre un horizonte tan largo, en particular para determinar el número de aviones necesarios para la fabricación para un retorno de la inversión que definirá el precio de los billetes, no es realista, según Luis Le Moyne. Para este profesor-investigador y profesor universitario, el modelo económico “tendrá que tener en cuenta el estado de los mercados del petróleo y las demandas de los clientes que, hoy en día, se centran en billetes cada vez más baratos y en la necesidad de comodidad en términos de ruido y espacio”. Mañana, estos mismos clientes podrían centrarse en la contaminación.
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En conclusión, si es concebible que en 2035 se pueda construir una aeronave propulsada por hidrógeno que transporte más o menos 250 personas, es probable que los aviones de línea convencionales no desaparezcan hasta dentro de varios decenios. La primera aeronave propulsada por hidrógeno que volará no será “barata”, pero es muy posible que los argumentos de venta de estas primeras aeronaves propulsadas por hidrógeno “se centren en la ecología y la comodidad” más que en el precio. No es muy diferente de la entrada en servicio del Concorde, capaz de llegar a Nueva York en sólo 3 horas y 30 minutos, frente a las más de 8 horas de un avión convencional, pero al precio de un billete de ida y vuelta de más de 8.000 dólares.

Este futuro avión propulsado por hidrógeno podrá volar más rápido que los aviones actuales pero, por razones de un “compromiso que debe encontrarse entre el consumo de hidrógeno y la relación de almacenamiento”, su velocidad de crucero debería ser menor.