Los viajes aéreos producen alrededor del 2,5% de todas las emisiones globales de CO2 y, a pesar de décadas de esfuerzos para desarrollar combustibles alternativos o diseños de aeronaves más eficientes, esa cifra no se ha modificado mucho. Sin embargo, la NASA (también la administración de Aeronáutica de los EE. UU.) ha seguido trabajando duro para intentar construir un futuro más sostenible para los viajes aéreos.
Recientemente, apoyaron otro paso en esa dirección al proporcionar una subvención del Instituto de Conceptos Avanzados (NIAC) a Phillip Ansell, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, para desarrollar un motor de avión híbrido basado en hidrógeno. La subvención se centra en el desarrollo del motor Hydrogen Hybrid Power for Aviation Sustainable Systems (Hy2PASS), un motor híbrido que utiliza una pila de combustible y una turbina de gas para impulsar un avión. Los sistemas híbridos ya se han probado antes, pero el ingrediente secreto de Hy2PASS es su uso de manipulación del aire.
En los sistemas de aeronaves híbridas, normalmente hay una pila de combustible y una turbina de gas. La pila de combustible toma hidrógeno como entrada y crea energía eléctrica como salida. En un sistema híbrido típico, esta energía eléctrica alimentaría un compresor, cuya salida se acoplaría directamente al giro de la turbina.
Sin embargo, en Hy2PASS, el propio compresor está desacoplado de la turbina, aunque sigue suministrándole oxígeno. A continuación, también suministra oxígeno al cátodo de la pila de combustible, lo que permite que siga funcionando.
Este método tiene algunas ventajas, pero la más importante es el espectacular aumento de la eficiencia que permite. El calor residual creado en esa conexión mecánica se elimina desacoplando el compresor directamente de la turbina. Además, permite que el compresor funcione a diferentes presiones, lo que permite que un algoritmo optimice su velocidad ignorando la velocidad necesaria de la turbina.
Además, las emisiones de todo el sistema son básicamente agua. Por lo tanto, este sistema híbrido elimina de forma eficaz las emisiones creadas por este tipo de motor híbrido por completo.
Así que, al menos en teoría, este tipo de sistema de propulsión sería el santo grial que la NASA y el resto de la industria de la aviación han estado buscando durante años. Todavía queda un largo camino por recorrer para que este sistema se convierta en realidad. La subvención NIAC de la Fase I se centrará en probar el concepto del sistema. Es importante destacar que también requerirá una comprensión de otro sistema de aeronave y la “optimización de la trayectoria de la misión” para minimizar los requisitos de energía de cualquier caso de uso futuro para el sistema.
Parece que habría algunas limitaciones en cuanto a cómo se podría utilizar el sistema en la práctica, aunque desarrollarlo como parte de la Fase I parece un caso de uso razonable. Si el proyecto tiene éxito, y dado el historial del Dr. Ansell de cumplir constantemente con los objetivos de diseño de la NASA, parece una buena apuesta. Es posible que algún día pronto, una aeronave impulsada por hidrógeno pueda volver a volar. Y esta vez, será un actor clave en la eliminación de emisiones de una de las industrias más importantes del mundo.
Fuente: Science Alert.
