El futuro de la aviación está a punto de experimentar un cambio radical con el desarrollo de motores a reacción que funcionan con hidrógeno. En la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH de Zúrich), un equipo de investigadores liderado por Nicolas Noiray ha sentado las bases para una nueva era de vuelo neutro en carbono. Estos motores, diseñados para ser potentes y duraderos, son clave para propulsar aviones de largo recorrido en un mundo cada vez más consciente del impacto ambiental.
Desafíos técnicos de la combustión de hidrógeno
Una de las principales complicaciones al trabajar con hidrógeno es su velocidad de combustión. A diferencia del queroseno, el hidrógeno se quema rápidamente, generando llamas compactas que necesitan un rediseño cuidadoso de las cámaras de combustión.
“El hidrógeno se quema mucho más rápido que el queroseno, lo que da lugar a llamas más compactas“, explicó Noiray. Esta característica implica que las vibraciones acústicas, un problema conocido en motores a reacción, deben controlarse minuciosamente.
En los motores actuales, las ondas sonoras generadas por la combustión pueden reflejarse y amplificarse, provocando vibraciones peligrosas. Si no se mitigan, estas oscilaciones pueden dañar las cámaras de combustión. En respuesta a este desafío, el equipo de ETH ha realizado experimentos detallados en una instalación avanzada que simula las condiciones de vuelo a grandes altitudes.
Innovaciones de la ETH y colaboración europea
El proyecto HYDEA, respaldado por la Unión Europea y en colaboración con GE Aerospace, busca desarrollar inyectores de hidrógeno más eficientes y robustos. Las pruebas incluyen la recreación de la acústica de diferentes cámaras de combustión, lo que permite a los ingenieros modelar y optimizar las boquillas. Estas mejoras prometen minimizar las vibraciones y allanar el camino para motores de alto rendimiento.
Además de la tecnología de los motores, Noiray destacó la importancia de crear una infraestructura global para la aviación de hidrógeno. “Los ingenieros podrán desarrollar aviones de hidrógeno, pero necesitamos una infraestructura que asegure la producción sostenible y el suministro de hidrógeno”, afirmó. Este esfuerzo requiere inversión y coordinación global, desde la producción de hidrógeno verde hasta su transporte seguro.
Motores a reacción y aviación limpia
El hidrógeno ha emergido como la opción más viable para la aviación comercial de largo alcance. Las baterías, aunque útiles para vehículos terrestres y aviones pequeños, son demasiado pesadas para vuelos largos. El hidrógeno almacenado en tanques criogénicos es significativamente más ligero, lo que lo convierte en el mejor candidato para aviones que transportan cientos de pasajeros.
En la próxima década, se espera que los primeros aviones propulsados por motores a hidrógeno despeguen, marcando el comienzo de una era más sostenible en la aviación. Mientras tanto, el trabajo continúa en la ETH y otros centros de innovación, con la esperanza de hacer realidad este sueño de vuelo limpio.
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Fuente y fotos: ETH de Zúrich
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