El primer motor de avión propulsado por hidrógeno con tecnología española arrancará en 2025

Un consorcio de empresas españolas, liderado por la aeronáutica ITP Aero, ha iniciado el desarrollo del primer motor de avión propulsado por hidrógeno con tecnología exclusivamente nacional. La previsión es que los primeros ensayos se puedan realizar a mediados de 2025. El proyecto, con una inversión de 12 millones de euros y la participación de firmas como Destinus, Ajusa y Aerotecnic, forma parte del Plan Tecnológico Aeronáutico, gestionado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación de España (CDTI). Este es un paso más en la carrera hacia la descarbonización del transporte aéreo, en línea con el ambicioso objetivo de las Naciones Unidas de lograr que las operaciones de vuelo internacionales produzcan cero emisiones contaminantes en 2050. “Nosotros queremos ser parte de la solución”, cuenta a EL PAÍS Jaime Fernández Castañeda, director de Desarrollo de Tecnología de ITP Aero, por videoconferencia. “Tenemos que ser protagonistas de la sostenibilidad del sector aeronáutico. Estamos ante un gran hito tecnológico”, añade.

El proyecto auspiciado por el CDTI, denominado “Criogenia, Pilas y Combustión de Hidrógeno en el Transporte Aéreo”, incluye cuatro líneas de investigación, entre las que destaca la modificación de un motor de avión ya existente para que pueda operar exclusivamente con hidrógeno. Primero se probará su funcionamiento con gas natural, antes de adaptarlo para que funcione con el elemento químico. El consorcio va a diseñar un nuevo banco de pruebas apto para realizar ensayos de motores de aviación propulsados por hidrógeno en las instalaciones del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), en Torrejón de Ardoz (Madrid). Las pruebas deberán realizarse a cielo abierto para evitar los riesgos que entraña el uso del hidrógeno en espacios cerrados.

En paralelo, explica Fernández Castañeda, se realizará el desarrollo tecnológico que permitirá transformar el hidrógeno líquido en gaseoso y su regulación para utilizarlo en una turbina de gas. “Habrá que manejar hidrógeno criogenizado. Los lanzadores de los transbordadores espaciales van cargados con hidrógeno líquido, pero lo consumen muy rápido. En la aviación eso no es posible porque el espacio para almacenarlo es menor y se consume de una forma más regulada”, indica el ingeniero aeronáutico de ITP Aero. El reto consistirá en dar con los componentes tecnológicos adecuados para acondicionar hidrógeno líquido a 250 grados centígrados bajo cero y pasarlo a estado gaseoso para poder inyectarlo al motor. El plan pasa por desarrollar intercambiadores de calor poco pesados que hagan esa función.

El uso del hidrógeno como fuente de energía primaria en las aeronaves es la mejor opción como alternativa limpia al queroseno contaminante que emplean ahora los aviones. La aviación es responsable de casi el 2,5% de las emisiones mundiales de dióxido de carbono. Airbus se ha marcado el objetivo de hacer volar un aparato de uso comercial propulsado por hidrógeno en 2035. La multinacional europea ya está realizando ensayos en esa línea, como ocurre también con los pasos que está dando Rolls-Royce para conseguir motores alimentados con este elemento químico.

La particularidad del hidrógeno es el gran volumen que ocupa. En estado gaseoso (a 700 bares de presión), se necesitaría un espacio 10 veces superior al de un depósito con queroseno. “No cabrían en un avión”, dice Fernández Castañeda. Si es líquido (a -250 grados), sigue ocupando cuatro veces más, pero tiene la ventaja de pesar una tercera parte menos con la misma cantidad de energía. No es posible alojarlo en las alas del avión y su uso exige modificar el pasillo de pasajeros para instalar el depósito con hidrógeno.

El proyecto, aún en fase incipiente, incluye una investigación básica sobre la combustión de hidrógeno. En esta parte, apunta Fernández Castañeda, se va a diseñar “un quemador muy sencillo” para entender cómo se comporta el hidrógeno durante la combustión. Otro de los pilares consistirá en desarrollar un sistema de propulsión mediante una pila de combustible para generar electricidad.

ITP Aero es líder en la industria aeronáutica en España y novena a nivel mundial. Más de la mitad de los aviones de doble pasillo que surcan los cielos cuentan con turbinas de su fabricación. Para este proyecto tecnológico, se ha asociado con las compañías Destinius, una startup que ha desarrollado una aeronave supersónica de transporte propulsada con hidrógeno líquido; Ajusa, especializada en aplicaciones de pilas de combustible, y Aerotecnic, expertos en fabricación de sistemas y estructuras aeronáuticas. Estas empresas cuentas con el apoyo de centros tecnológicos y universidades, además del INTA y el Centro Nacional del Hidrógeno. En total tomarán parte una treintena de personas.

La participación en esta aventura tecnológica, augura el ingeniero de ITP Aero, supondrá “tomar posiciones en el mercado que se abrirá con la fabricación de turbinas de hidrógeno. Hay estudios que dicen que los motores propulsados por hidrógeno como el que está desarrollando Airbus pueden alcanzar en un futuro cuotas de mercado del 18%”. El segundo impacto del proyecto es el “efecto tractor” que se conseguirá con la creación de unas instalaciones en el INTA capaces de ensayar motores con hidrógeno: “Se trata de un claro ejemplo de éxito de colaboración público-privada. Este banco de pruebas, único en Europa, no solo posicionará a ITP Aero como la única compañía europea con este tipo de capacidades, sino que también posibilitará que el INTA lleve a cabo sus propios proyectos en el banco de ensayos, posicionando al sector aeronáutico español en la punta de lanza europea en ensayos de motores de aviación con hidrógeno”, asegura Fernández Castañeda.

El calendario de trabajo marca comenzar el diseño del banco de ensayos a lo largo de 2023 y preparar su montaje durante el año que viene, de tal modo que “la previsión es arrancar el motor y ponerlo en funcionamiento con hidrógeno a mediados de 2025″. El motor resultante está pensado para aviones de corto-medio alcance (tipo Airbus A320), porque los de largo recorrido, de doble pasillo, necesitarían tal cantidad de combustible que no sería posible almacenarlo en la nave y su aerodinámica no sería eficiente. Estos grandes aparatos siempre deberán optar por la solución del combustible sostenible SAF.

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