El primer avión propulsado con hidrógeno

Uno de los mayores retos que tuvo que superar el equipo de ingenieros del Centro Europeo de Investigación y Tecnología (BR&TE) de Boeing en Madrid fue meter en un pequeño avión todo un sistema de pila de combustible de hidrógeno con la suficiente potencia para volar. El aeroplano de hélice biplaza se convirtiera en el primer aparato tripulado de la historia en mantenerse en el aire con este tipo de propulsión que no genera emisiones contaminantes

Ha sido un proyecto de cinco años para un vuelo de 20 minutos en los que esta avioneta no bajó de los 1.000 metros de altitud, dando vueltas sobre un aeródromo de Ocaña (Toledo).

El sistema podrá aplicarse a corto plazo en avionetas y naves sin tripulación
Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico que transforma el hidrógeno en electricidad sin generar emisiones. Esta tecnología está ya más que demostrada en coches. Pero, como detalla José Enrique Román, director de Programas e Ingeniería del BR&TE, en un avión las exigencias eran muy distintas: "Aquí la relación peso/potencia y el espacio resultaban mucho más importantes".

La avioneta escogida fue un motovelero Dimona de 16,3 metros de envergadura fabricada por la compañía austriaca Diamond Aircraft Industries. Antes de los cambios, el aparato con el piloto dentro pesaba 770 kilos. Tras las modificaciones, el peso había subido a 870 kilos y no quedaba un hueco sin aprovechar. Como explica sobre el propio avión Nieves Lapeña, la directora del proyecto, el motor de combustión interna fue extraído y en su lugar se colocó una pila de combustible de Membrana de Intercambio Protónico, desarrollada por la compañía británica Intelligent Energy.

Además, se instaló tras el asiento del piloto una batería de ión de litio para conseguir potencia suplementaria para despegar y para ascender hasta la altitud deseada. Ambos sistemas proporcionaban energía a un motor eléctrico acoplado a la hélice y juntos sumaban una potencia de 40 kilovatios. También dentro de la cabina, los ingenieros pusieron tras el asiento del piloto un depósito de un kilo de hidrógeno a 350 atmósferas. Además, ocuparon el segundo asiento de este avión biplaza con la caja de gestión y distribución de potencia. Esto, junto a otras pequeñas modificaciones y diferentes conexiones y tubos colocados de un lado a otro de la cabina, dejaban el aeroplano listo para la gran prueba. "Uno de los retos era meter estos componentes sin aumentar mucho el peso, pero trabajar con hidrógeno requiere también unas condiciones de seguridad", detalla Lapeña, que indica cómo había que evitar las fugas y usar equipos electrónicos que no produjeran chispas.

"El nivel de ruido en cabina es mucho más bajo y la potencia es progresiva y uniforme", cuenta el piloto. Según los ingenieros españoles, se podrían haber conseguido los 40 kilovatios requeridos sólo con una pila de combustible, pero prefirieron planificarlo así y de paso ganaban en seguridad con la batería.

¿Qué cambiarán estos 20 minutos de vuelo? Como admite Francisco Escartí, director general del BR&TE, de momento, poco. Este sistema de propulsión quizá pueda aplicarse a medio plazo en avionetas o aparatos no tripulados, pero no en grandes aviones comerciales. Aunque nunca se sabe. Como recalca Escartí, el primer vuelo con un motor térmico hace 104 años duró sólo 20 segundos y nadie imaginaría lo que vendría después.


Fuentes:
http://www.20minutos.es/noticia/365805/0/avion/pila/hidrogeno/

http://www.publico.es/ciencias/066252/primer/avion/propulsado/hidrogeno/espanol

http://www.juventudrebelde.cu/cuba/2008-04-22/primer-avion-propulsado-por-hidrogeno/

Glosario:

Batería de ión: también denominada batería Li-Ion, es un dispositivo diseñado para almacenamiento de energía eléctrica que emplea como electrolito, una sal de litio que procura los iones necesarios para la reacción electroquímica reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo.

Combustible de hidrógeno: es un elemento químico representado por el símbolo H y con un número atómico de 1. En condiciones normales de presión y temperatura, es un gas diatómico (H2) incoloro, inodoro, insípido, no metálico y altamente inflamable. Con una masa atómica de 1,00794(7) u, el hidrógeno es el elemento químico más ligero y es, también, el elemento más abundante, constituyendo aproximadamente el 75% de la materia visible del universo

Pila de combustible: también llamada célula o celda de combustible es un dispositivo electroquímico de conversión de energía similar a una batería, pero se diferencia de esta última en que está diseñada para permitir el reabastecimiento continuo de los reactivos consumidos; es decir, produce electricidad de una fuente externa de combustible y de oxígeno en contraposición a la capacidad limitada de almacenamiento de energía que posee una batería.