Ultra

Un revolucionario diseño de tanque criogénico promete aumentar radicalmente la gama de aviones propulsados ​​por hidrógeno, hasta el punto en que los aviones limpios con celdas de combustible podrían volar hasta cuatro veces más lejos que los aviones comparables que funcionan con el sucio combustible para aviones de hoy.

El peso es el enemigo de todas las cosas aeroespaciales; de hecho, el almacenamiento de energía superior por peso del hidrógeno es lo que lo convierte en una alternativa tan atractiva a las baterías de litio en el mundo de la aviación. Hemos escrito antes sobre la tecnología de celdas de combustible turbo enfriadas por aire de HyPoint, pero su diferenciador clave en el mercado de la aviación es su enorme densidad de potencia en comparación con las celdas de combustible tradicionales. Por su alta potencia de salida, es extremadamente ligero.

Ahora, parece que HyPoint ha encontrado un socio de ideas similares que está haciendo afirmaciones similares en el lado del almacenamiento de combustible. La empresa de Tennessee Gloyer-Taylor Laboratories (GTL) ha estado trabajando durante muchos años en el desarrollo de tanques criogénicos ultraligeros hechos de compuestos de fibra de grafito, entre otros materiales.

GTL afirma que ha construido y probado varios tanques criogénicos que demuestran una enorme reducción de masa del 75 por ciento en comparación con los "criotanques aeroespaciales de última generación (metal o compuestos)". La compañía dice que han probado a prueba de fugas, incluso a través de varios ciclos de presión criotérmica, y que estos tanques tienen un nivel de preparación tecnológica (TRL) de 6+, donde TRL 6 representa una tecnología que se verificó en un prototipo beta. nivel en un entorno operativo.

Este tipo de reducción de peso marca una enorme diferencia cuando se trata de un combustible como el hidrógeno líquido, que pesa muy poco por sí mismo. Para poner esto en contexto, Val Miftakhov de ZeroAvia nos dijo en 2020 que para un tanque de hidrógeno de gas comprimido típico, la fracción de masa típica (cuánto contribuye el combustible al peso de un tanque lleno) era solo del 10-11 por ciento. Cada kilogramo de hidrógeno, en otras palabras, necesita alrededor de 9 kg de tanque para transportarlo.

El hidrógeno líquido, dijo Miftakhov en ese momento, posiblemente podría permitir que los aviones de hidrógeno superen a los chorros de queroseno regulares en el rango.

"Incluso en una fracción de masa del 30 por ciento, que es relativamente alcanzable en el almacenamiento de hidrógeno líquido, tendría la utilidad de un sistema de hidrógeno superior a un sistema de combustible para aviones por kilogramo", dijo.

GTL afirma que el criotanque de 2,4 m de largo y 1,2 m de diámetro (7,9 pies de largo, 3,9 pies de diámetro) que se muestra en la parte superior de este artículo pesa solo 12 kg (26,5 lb). Con una falda y un "caparazón dewar al vacío" agregados, el peso total es de 67 kg (148 lb). Y puede contener más de 150 kg (331 lb) de hidrógeno. Esa es una fracción de masa de casi el 70 por ciento, lo que deja mucho peso adicional para equipos de refrigeración criogénica, bombas y demás, incluso mientras se mantiene una fracción de masa total del sistema superior al 50 por ciento.

Si hace lo que dice en la lata, promete ser enormemente disruptivo. Con una fracción de masa de más del 50 por ciento, HyPoint dice que permitirá que las aeronaves limpias vuelen cuatro veces más lejos que una aeronave comparable que funciona con combustible para aviones, al mismo tiempo que reduce los costos operativos en aproximadamente un 50 por ciento sobre la base de un dólar por pasajero y milla. – y eliminar por completo las emisiones de carbono.

HyPoint da el ejemplo de un típico De Havilland Canada Dash-8 Q300, que transporta a 50-56 pasajeros alrededor de 1558 km (968 millas) con combustible para aviones. Equipado con un tren motriz de celda de combustible y un tanque compuesto GTL, el mismo avión podría volar hasta 4488 km (2789 millas).

"Esa es la diferencia entre este avión que va de Nueva York a Chicago con altas emisiones de carbono y de Nueva York a San Francisco con cero emisiones de carbono", dijo el cofundador de HyPoint, Sergei Shubenkov, en un comunicado de prensa.

No hay sector en el mundo de la aviación que no deba estar alerta ante esta noticia. Desde VTOL eléctricos hasta aviones intercontinentales de tamaño completo, no hay muchos operadores que no deseen aumentar drásticamente el rango de vuelo, reducir costos, eliminar las emisiones de carbono o simplemente reducir el peso para aumentar la capacidad de carga o pasajeros.

No será simple: aún queda mucho trabajo por hacer en la producción, el transporte y la logística de hidrógeno verde, sin mencionar el desarrollo de estos tanques y celdas de combustible para aviones hasta el punto en que estén en condiciones de volar, certificados y suficientemente probados. ser considerado una obviedad. Pero con este tipo de números sobre la mesa como zanahorias, y el enorme perfil de emisiones del sector de la aviación actuando como un palo, estos tanques seguramente deberían tener la oportunidad de demostrar su valía.

Fuente: HyPoint/GTL