ZeroAvia ya ha realizado con éxito vuelos de prueba con su motor ZA600, diseñado para aviones de entre 10 y 20 plazas, y tiene previsto que los primeros aviones comerciales con este motor vuelen en 2025. La empresa también está trabajando en el ZA2000, un motor más potente para aviones de 40 a 80 plazas.
El informe técnico reconoce que el salto de aviones pequeños a grandes presenta desafíos importantes, como la mejora de la potencia específica de los motores y la eficiencia del almacenamiento de combustible. Para los aviones de más de 30 plazas, ZeroAvia considera esencial la transición al hidrógeno líquido criogénico, ya que ofrece una mayor densidad volumétrica en comparación con el hidrógeno gaseoso.
ZeroAvia confía en que todos los aviones comerciales podrán funcionar con pilas de combustible en el futuro. La empresa destaca las ventajas de la combinación de pila de combustible de hidrógeno y motores eléctricos, como la eliminación de emisiones de CO2, NOx y partículas, la mejora de la calidad del aire en los aeropuertos, la reducción del ruido de los motores y la mejora de la economía para los operadores.
El informe analiza la viabilidad de la propulsión por pilas de combustible de hidrógeno en tres segmentos: turbohélices regionales grandes (40-80 plazas), aviones regionales y aviones de pasillo único. En cada segmento, ZeroAvia identifica los requisitos del sistema y las vías tecnológicas necesarias para lograr el éxito.
Aviones regionales propulsados con hidrógeno
Para los aviones regionales, se destaca la posibilidad de utilizar diseños de rotores abiertos (o propfan), que combinan elementos de turbohélices y turboventiladores para una mayor eficiencia. Se espera que estos diseños ofrezcan una reducción significativa del consumo de combustible y puedan ser especialmente adecuados para las familias de aviones regionales Canadair Regional Jet (CRJ) y Embraer Regional Jet (ERJ), debido a la configuración típica de estos aviones con motores montados en la parte trasera. Esta ubicación de los motores minimiza los desafíos asociados con los vórtices generados por las puntas de los rotores abiertos, que pueden causar ruido y vibraciones en la cabina si los motores están montados en las alas.
Recreación de ZeroAvia de un avión propulsado con hidrógeno. Foto: ZeroAvia
Aviones de pasillo único propulsados con hidrógeno
En el caso de los aviones de pasillo único, como el Boeing 737 y el Airbus A320, el informe reconoce que se requerirán avances sustanciales en la densidad de potencia del sistema de propulsión para que los aviones de este tamaño funcionen únicamente con pilas de combustible. ZeroAvia propone sistemas híbridos de hidrógeno de combustible único como un paso intermedio, combinando una turbina de gas de hidrógeno con motores eléctricos alimentados por pilas de combustible de hidrógeno.
ZeroAvia argumenta que este enfoque permitiría la adopción temprana de pilas de combustible en aviones de pasillo único al reducir los requisitos de densidad de potencia y ofrecer una reducción drástica de las emisiones.
Aviones de fuselaje de ala integrada
El informe también analiza el concepto de fuselaje de ala integrada (BWB) como una posible solución para los desafíos de volumen que presenta el almacenamiento de hidrógeno. Los diseños BWB ofrecen una mayor eficiencia aerodinámica y un mayor volumen interior, lo que podría utilizarse para acomodar los tanques de combustible de hidrógeno.
Recreación de ZeroAvia de un avión propulsado con hidrógeno de fuselaje de ala integrada. Foto: ZeroAvia
ZeroAvia reconoce que la propulsión totalmente limpia para los aviones más grandes puede no ser una realidad antes de 2050. Sin embargo, el informe destaca que el camino está trazado para desarrollar la tecnología de pilas de combustible para la gran mayoría de la flota mundial, lo que ofrece una base sólida para un sistema de aviación de cero emisiones netas.
El informe técnico de ZeroAvia es un llamado a la acción para la industria de la aviación, los fabricantes de equipos originales, los arrendadores, los aeropuertos y las agencias gubernamentales para que planifiquen la adopción de grandes aviones propulsados por hidrógeno. De esta forma se facilitaría el camino hacia un futuro en el que todos los aviones puedan funcionar con un combustible producido a partir de energía renovable y agua.
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