El tren motriz de avión de hidrógeno líquido más grande del mundo cobra vida

Universal Hydrogen ya está volando el avión de pasajeros de hidrógeno más grande del mundo, y ahora la compañía ha comenzado a probar módulos de combustible de hidrógeno líquido intercambiables que aumentarán radicalmente el alcance de las operaciones limpias de aviones de pasajeros programadas para 2026.

Descarbonizar la aviación es un desafío; es necesario transportar mucha energía en la forma más liviana posible y es muy difícil competir con el combustible para aviones en esa métrica. Actualmente, las baterías son abismales, por lo que en los últimos años se ha visto un ritmo vertiginoso de desarrollo en el espacio del hidrógeno, generalmente incorporando hidrógeno a bordo como gas comprimido y luego haciéndolo pasar a través de una celda de combustible para alimentar hélices eléctricas.

El hidrógeno gaseoso podría hacer que su avión duplique aproximadamente el alcance que puede tener una batería, y eso desbloquea vuelos regionales de corto alcance con cero emisiones. Universal está a la vanguardia absoluta en este aspecto: el año pasado, la compañía voló el avión propulsado por celda de combustible de hidrógeno más grande jamás construido, por una milla en el país. Puede ver a Lightning McClean, un avión Dash-8 reconvertido, realizar su primer vuelo en el siguiente vídeo.

Los operadores aéreos tendrán que renunciar a algunos asientos de pago para volar limpios como este; El Dash-8 normalmente puede llevar hasta 56 pasajeros, y esta modernización de hidrógeno gaseoso ocupa 16 asientos. Pero funcionar con hidrógeno gaseoso permite a los operadores realizar vuelos de hasta aproximadamente 460 millas (740 km) de alcance, y que, según Universal, cubrirá alrededor del 75% de las rutas normalmente servidas por esta clase de avión.

Para ir más allá, necesitarás actualizar a hidrógeno líquido criogénico. Es necesario almacenarlo a temperaturas increíblemente bajas, por debajo de 20 K (-253 °C/-423,4 °F) a niveles de presión ambiente, para mantenerlo en su fase líquida y evitar que hierva. Si puede lograrlo, se convierte en una cuestión de cuánto espacio para pasajeros cede, pero existe el potencial para cubrir casi todos los vuelos que realiza esta clase de avión con combustible para aviones.

Eso es sorprendente, pero si el hidrógeno gaseoso está a la vanguardia, los sistemas de propulsión de aviación de hidrógeno líquido están varios años por detrás. eso, y realmente recién saliendo de la etapa de investigación. Sólo el pasado mes de septiembre, H2Fly realizó el primer vuelo pilotado del mundo de un avión propulsado por hidrógeno líquidocon el notable Pipistrel Taurus de doble fuselaje que se muestra a continuación.

H2Fly dice que pasar al H2 líquido básicamente ha duplicado el alcance del HY4 en comparación con lo que obtenía con gas comprimido, por lo que el potencial aquí es claro.

Lo que nos lleva a ahora. Universal Hydrogen ha estado trabajando durante algún tiempo para construir un sistema modular de combustible H2 líquido a una escala relevante para su sistema de propulsión de clase megavatios para aviones de tamaño mediano como el Dash-8 y el ATR-72.

Estamos hablando de algo que externamente se parece exactamente a un contenedor de carga aérea normal, que puede llenarse en una instalación terrestre y luego cambiarse dentro y fuera de un avión para repostar utilizando exactamente el mismo equipo con el que normalmente cargarías la carga. Así es como se verá, aunque la imagen a continuación muestra los módulos gaseosos utilizados con Lightning McClean.

Hidrógeno universal

Cada módulo de combustible de H2 líquido contiene un recipiente de doble pared aislado al vacío con una capacidad de alrededor de 200 kg (441 lb) de hidrógeno líquido. Cada uno también tiene un sistema de intercambio de calor incorporado, que acepta refrigerante caliente de los motores de hélice eléctricos y lo utiliza para vaporizar el H2 líquido, moviéndolo a una forma gaseosa que puede pasar a través de las celdas de combustible. También hay varias instalaciones de ventilación de ebullición y sistemas de detección de fugas por seguridad, así como una «conexión rápida a prueba de fugas» para enchufar el aparato una vez que esté en el avión.

Cada dos de estos módulos que se insertan en un ATR-72 convertido representan unas 575 millas (926 km) de alcance, además de todas las reservas necesarias, por lo que las aerolíneas tendrán la libertad de configurar sus aviones modernizados para un alcance máximo, o un máximo de asientos, o en algún lugar entremedio.

El martes, Universal anunció que había conectado por primera vez un módulo de H2 líquido a su plataforma de pruebas terrestre «Iron Bird», en el puerto Mojave Air & Space. Iron Bird es un equivalente funcional de los sistemas de propulsión de Lightning McClean, y el equipo lo realizó a través de un perfil de prueba de vuelo completo sin problemas, proporcionando energía constante durante una hora y 40 minutos. Échale un vistazo:

«Este es el tren motriz de pila de combustible más grande que jamás haya funcionado con hidrógeno líquido», dijo el presidente y director tecnológico Mark Cousin, «lo que lo convierte en otro de una serie de ‘primicias’ para Universal Hydrogen».

«Esta demostración de extremo a extremo de una molécula de hidrógeno que se mueve desde nuestro llenado/dispensador a nuestro módulo de almacenamiento y luego a nuestro tren motriz es la primera vez que todas las piezas de nuestra cartera de productos para la aviación regional se han unido», agregó el co- Paul Eremenko, fundador y director ejecutivo: «El siguiente paso es actualizar nuestro banco de pruebas de vuelo para volar el tren motriz impulsado por nuestros módulos».

Este logro histórico representa un progreso verdaderamente notable en uno de los sectores de descarbonización más difíciles e importantes; Los aviones de pasajeros de hidrógeno líquido ofrecen una forma increíblemente prometedora de limpiar nuestros cielos. Universal apunta a que este sistema esté listo para vuelos comerciales de pasajeros a partir de 2026.

Y es posible que las cosas no terminen ahí. Como escribimos en enero, la otra startup líder en este espacio, ZeroAvia, ahora está trabajando para llevar las cosas a otro nivel. Almacenamiento de hidrógeno criocomprimido mantendrá el combustible a temperaturas cercanas a las del líquido criogénico, pero también agregará cantidades moderadas de presión a la mezcla. Muchos factores entran en juego, dice ZeroAvia, pero el resultado final parece que podría proporcionar un aumento del 40% en el alcance del avión con respecto a lo que el H2 líquido puede ofrecer.

Perdónanos por volvernos geeks hidrógeno y otras opciones de aviación limpia En los últimos años; Sabemos que no es el tema sexista del mundo hablar en una fiesta. Pero los rápidos avances en este campo nos dan grandes esperanzas de que los ~800 megatones de dióxido de carbono al año que los aviones arrojan a la atmósfera (es decir, un 2% de todas las emisiones globales de CO2 relacionadas con la energía) puedan ser y serán abordados.

Así que estamos detrás de Universal Hydrogen, ZeroAvia, H2Fly y los demás que trabajan para impulsar esta tecnología, y les deseamos lo mejor.

Fuente: Hidrógeno universal