El corazón frío que impulsa nuestro avión ZEROe

H El hidrógeno es clave para nuestra misión de llevar aviones de cero emisiones al mercado para 2035, pero debe almacenarse a una temperatura excepcionalmente fría de -253 °C. Usar esta tecnología significa desarrollar innovadores tanques de almacenamiento de hidrógeno criogénico. Afortunadamente, tenemos equipos alrededor de nuestra red con el conjunto adecuado de habilidades para desarrollarlos...

¿Cómo vuela un avión usando hidrógeno? Ya sea que el hidrógeno se queme directamente o se convierta en electricidad en celdas de combustible, ¡primero debe almacenarse de manera segura a -253°! Descubra cómo nuestros equipos en Toulouse, Nantes y Bremen están colaborando para diseñar y fabricar almacenamiento criogénico innovador que permitirá el vuelo propulsado por hidrógeno.

Buscamos constantemente aprovechar tecnologías innovadoras que nos ayuden a lograr nuestro objetivo de llevar aviones de cero emisiones al mercado para 2035. Un aspecto bastante fundamental de esto es cómo impulsaremos dicho avión. Como tal, estamos poniendo mucho esfuerzo en aprovechar lo que creemos que es una opción muy convincente: el hidrógeno.

En sus términos más simples, existen dos tecnologías principales que permiten que un avión vuele directamente con hidrógeno. Puede impulsar un motor con combustión de hidrógeno a través de motores de turbina de gas modificados, y puede usar celdas de combustible de hidrógeno para generar energía eléctrica. Y puede implementar un enfoque híbrido que utilice una combinación de ambas tecnologías.

Pero independientemente de estas opciones, hay una constante en el trabajo: el hidrógeno debe mantenerse muy frío. Debe almacenarse a -253 °C y mantenerse a esa temperatura de manera constante durante todo el vuelo, incluso cuando los tanques estén vacíos.

Los tanques de almacenamiento para un avión propulsado por hidrógeno son, por lo tanto, un componente absolutamente esencial, pero son completamente diferentes a los que puede encontrar en un avión tradicional. Inmediatamente nos dimos cuenta de que acertar con estos tanques sería vital para el éxito de nuestro avión ZEROe, por lo que hace unos 15 meses establecimos Centros de Desarrollo de Emisiones Cero (ZEDC) en Nantes, Francia, y Bremen, Alemania, con la tarea de diseñar y fabricar los tanques de hidrógeno y se puso a trabajar.

Es un verdadero testimonio del trabajo en equipo en nuestros sitios ver que este primer tanque se fabrique tan rápido. Queremos optimizar el tanque para una mayor eficiencia y reducir aún más su huella ambiental: después de todo, un avión de cero emisiones debe estar lo más cerca posible de las cero emisiones durante todo su ciclo de vida.

Chris Redfern, Jefe de Fabricación, ZEROe Aircraft y Arquitecto Industrial Jefe de Propulsión

Acudimos a nuestros colegas en Nantes y Bremen porque ya tenían las habilidades que necesitábamos para enfrentar este desafío. Bremen está cerca de Ariane Group y Airbus Defence and Space, con su experiencia trabajando con hidrógeno, y Nantes tiene una gran experiencia con estructuras metálicas. El tanque se fabrica en Nantes y la caja fría, que se encarga de la gasificación del hidrógeno líquido, se produce en Bremen.

Este tanque no solo es innovador técnicamente, sino que representa una desviación de los procesos tradicionales. Adoptando una metodología de trabajo ágil y dinámica, los equipos adoptaron un enfoque de desarrollo conjunto en el que, para progresar rápidamente, aceptaron la necesidad de innovar, probar, fallar rápidamente y adaptarse. En resumen, los equipos comienzan directamente a fabricar un prototipo, lo prueban y aprenden antes de desarrollar un prototipo mejorado, en lugar de dedicar mucho tiempo a trabajar en planes teóricos.

Esta velocidad se destaca por el progreso realizado en el sitio en Nantes, donde el equipo tomó un almacén vacío y construyó el primer tanque de hidrógeno criogénico jamás producido en Airbus en poco más de un año.

El viaje para llevar esta nueva tecnología al mercado es algo así:

Los ingenieros diseñan los tanques de hidrógeno criogénico en software en Toulouse. Estos diseños se pasan a los equipos de Nantes y Bremen, quienes los revisan y exploran el proceso de fabricación. Una vez que se acuerda el diseño, se desarrolla el primer tanque, que se prueba con nitrógeno, no con hidrógeno. Aquí es donde estamos ahora.

El siguiente paso es mirar el prototipo con ojo crítico y preguntarnos qué podemos hacer mejor. Los conocimientos y los datos de prueba se recopilan y toda esta información se utiliza en el diseño de un segundo prototipo, que se llenará con hidrógeno. Ya tenemos muchos comentarios y buscamos en particular maximizar el espacio, mejorar el rendimiento y simplificar el proceso de fabricación. El trabajo en el segundo tanque ya está en marcha y llevará alrededor de otro año construirlo y probarlo.

El objetivo final es tener un tanque listo para instalar en el demostrador A380 para 2026-2028.

Chris Redfern, Jefe de Fabricación, ZEROe Aircraft y Jefe de Arquitecto Industrial de Propulsión, comentó: "Es un verdadero testimonio del trabajo en equipo en nuestros sitios para ver este primer tanque fabricado tan rápidamente. La metodología ágil ha entregado un gran prototipo y ayudará impulsar mejoras en iteraciones futuras. Queremos optimizar el tanque para una mayor eficiencia y reducir aún más su huella ambiental: después de todo, un avión de cero emisiones debe estar lo más cerca posible de las cero emisiones durante todo su ciclo de vida".

Hemos mostrado cómo estamos en camino de almacenar hidrógeno líquido de manera segura dentro de un avión. Pero, ¿qué sucede después? ¿Cómo lo aprovechas para impulsar el avión? Nuestro próximo episodio se centrará en las pilas de combustible y cómo convertir el hidrógeno en electricidad. ¡Manténganse al tanto!