?Podremos volar de Par¨ªs a Nueva York en menos de una hora sin agravar el calentamiento?

Los aviones de pasajeros se han dise?ado tradicionalmente con la eficiencia y la seguridad en mente, aunque cada vez se tiene m¨¢s en cuenta la neutralidad clim¨¢tica. Por tanto, cabe preguntarse: ?Podremos alg¨²n d¨ªa volar de Par¨ªs a Nueva York en menos de una hora sin agravar el calentamiento global?

Es lo que propone el proyecto europeo STRATOFLY: un avi¨®n Mach 8, esto es, una aeronave hipers¨®nica que alcanza una velocidad de al menos 9.500 kil¨®metros por hora, o aproximadamente ocho veces la velocidad del sonido. El proyecto STRATOFLY, desarrollado entre 2018 y 2021, se bas¨® a su vez en tres proyectos europeos de investigaci¨®n anteriores sobre el mismo tema. ¡°No ser¨¢ f¨¢cil¡±, se?ala Nicole Viola, coordinadora de STRATOFLY y profesora en el Polit¨¦cnico de Tur¨ªn (Italia). ¡°Tal vez todav¨ªa no estemos preparados para el Mach 8, pero estoy segura de que llegar¨¦ a ver en vida un avi¨®n hipers¨®nico¡±.

STRATOFLY dise?¨® un prototipo en forma de modelo inform¨¢tico de avi¨®n hipers¨®nico propulsado por hidr¨®geno. El proyecto se centr¨® en maneras innovadoras de propulsar un avi¨®n capaz de transportar a trescientos pasajeros.

Mientras tanto, el inter¨¦s pol¨ªtico en la UE por el transporte a¨¦reo supers¨®nico de pasajeros ha disminuido, sobre todo debido a cuestiones medioambientales, a las que hay que sumar el ruido y las emisiones contaminantes que provocan el cambio clim¨¢tico. Recientes iniciativas legislativas de la UE, entre las que se cuenta una nueva ley para reducir las emisiones de la aviaci¨®n, han puesto de relieve el escepticismo pol¨ªtico en Europa, ya que limitan los incentivos para los vuelos comerciales supers¨®nicos.

Aun as¨ª, en los campos de la aviaci¨®n civil y la investigaci¨®n siguen surgiendo ideas ambiciosas para desarrollar aviones m¨¢s r¨¢pidos y limpios. Aunque podr¨ªan pasar muchas d¨¦cadas hasta que estas tecnolog¨ªas entren en funcionamiento, los cient¨ªficos consideran que es importante so?ar a lo grande.

No tan r¨¢pido

El dise?o de STRATOFLY plante¨® muchas dificultades tecnol¨®gicas. No obstante, uno de los mayores obst¨¢culos no era realmente crear una aeronave que pueda volar r¨¢pido, sino dise?ar una que tambi¨¦n pueda hacerlo lentamente. ¡°El problema no es la fase hipers¨®nica¡±, explica Viola.

El avi¨®n hipers¨®nico con el que Viola y sus colegas so?aban no solo debe volar a gran velocidad, sino tambi¨¦n despegar y aterrizar a velocidades mucho menores. Esto complica la fase de dise?o. Un motor capaz de alcanzar velocidades hipers¨®nicas, por ejemplo, no es la mejor opci¨®n para velocidades m¨¢s bajas. Un motor hipers¨®nico tambi¨¦n requiere una gran entrada para ¡°aspirar¡± aire, que se mezcla con hidr¨®geno. ¡°A m¨¢s velocidad, mayor entrada de aire¡±, comenta Viola. Pero a menor velocidad, el motor necesita aspirar menos aire, lo que obliga a los cient¨ªficos a buscar un punto medio en el dise?o.

La aeronave de noventa y cuatro metros cuenta con una entrada de aire de grandes dimensiones en el morro, con puertas correderas para regular la toma de aire. Desde el despegue hasta conseguir una velocidad de 5.000 kil¨®metros por hora, seis motores m¨¢s peque?os hacen todo el trabajo. Por encima de esa velocidad, un motor enorme que se extiende por toda la cola impulsa al avi¨®n hacia delante. M¨¢s all¨¢ de cuestiones puramente de dise?o, STRATOFLY ha demostrado las ventajas de utilizar hidr¨®geno l¨ªquido en lugar de hidrocarburos como combustible de aviaci¨®n.

Regreso al futuro

La propuesta de STRATOFLY es meramente un concepto dise?ado para demostrar c¨®mo ser¨ªa un avi¨®n hipers¨®nico. Permite a los investigadores probar y reflexionar sobre nuevas tecnolog¨ªas que podr¨ªa llevar d¨¦cadas materializar con ¨¦xito.

Sin embargo, hoy en d¨ªa, la industria de la aviaci¨®n podr¨ªa volver a los aviones supers¨®nicos como el famoso Concorde, que estuvo activo durante m¨¢s de treinta a?os antes de que lo retiraran en 2003. Lo utilizaron Air France y British Airways, y debe su notoriedad sobre todo a sus rutas Par¨ªs-Nueva York y Londres-Nueva York, con una duraci¨®n de viaje de ida de entre tres y tres horas y media.

La empresa estadounidense Boom Aerospace ya ha firmado contratos de dise?o supers¨®nico con United Airlines y American Airlines. El vuelo hipers¨®nico ya atrae atenci¨®n m¨¢s all¨¢ de la aviaci¨®n civil. La industria espacial tiene en el punto de mira esta tecnolog¨ªa para construir naves que puedan despegar como un avi¨®n; un desarrollo que podr¨ªa reducir la necesidad de costosos lanzamientos de cohetes. ¡°Lo hipers¨®nico se encuentra entre la aviaci¨®n y el espacio¡±, afirma Viola. ¡°Por lo que, al final, veremos como uno de los dos campos adopta esta tecnolog¨ªa¡±.

Despejar el medioambiente

Independientemente de si estos vuelos de alta velocidad resultan posibles, hacer que los combustibles de aviaci¨®n sean m¨¢s limpios es una prioridad creciente para la UE. Hoy en d¨ªa, la aviaci¨®n representa aproximadamente el 2,5 % de las emisiones mundiales de CO?.

El hidr¨®geno podr¨ªa ser la soluci¨®n, seg¨²n el profesor Bobby Sethi de la Universidad de Cranfield, en Reino Unido. ¡°Llevamos mucho tiempo investigando el hidr¨®geno para aviaci¨®n¡±, explica Sethi. ¡°No obstante, los costes empa?aron el entusiasmo durante mucho tiempo, aunque su adopci¨®n es una cuesti¨®n de tiempo, no de condicionales¡±. Ha coordinado el proyecto europeo ENABLEH2, que concluy¨® en noviembre del pasado a?o tras cuatro a?os de estudio del potencial del hidr¨®geno en aviaci¨®n.

El hidr¨®geno ofrece muchas ventajas, seg¨²n Sethi. Es uno de los elementos m¨¢s abundantes de la Tierra y, si se genera con energ¨ªas renovables, no emite CO?. Adem¨¢s, la investigaci¨®n de ENABLEH2 demostr¨® que los sistemas de combusti¨®n del hidr¨®geno emitir¨¢n menos NOx, otro gas de efecto invernadero, que el queroseno.

Por otra parte, los aviones propulsados con hidr¨®geno pueden recorrer distancias m¨¢s largas que las aeronaves el¨¦ctricas, que posiblemente se destinen a vuelos de corto y medio alcance.

Itinerarios de transici¨®n

Pero no hay que dejar de lado los costes. El hidr¨®geno se comporta de manera distinta al combustible de aviaci¨®n convencional, lo que implica volver a dise?ar aviones y algunos aeropuertos, transici¨®n esta que podr¨ªa llevar de veinte a treinta a?os, seg¨²n apunta Sethi.

¡°Podr¨ªamos volver a dise?ar t¨¦cnicamente un avi¨®n ya existente, como el Airbus A380, para que funcione con hidr¨®geno¡±, dice. ¡°Pero habr¨ªa que instalar tanques de hidr¨®geno en la aeronave. No podemos almacenar el combustible en las alas como se hace hoy en d¨ªa, por lo que este modelo es poco competitivo con combustibles de aviaci¨®n normales o sostenibles¡±.

Por eso, la mayor¨ªa de predicciones prev¨¦n un periodo intermedio en el que la industria podr¨ªa usar combustibles de aviaci¨®n sostenibles (SAF por sus siglas en ingl¨¦s) alternativos, que normalmente se elaboran a partir de biomasa o residuos y que producen menos CO? a lo largo del ciclo de vida que los convencionales.

Seg¨²n Sethi, ser¨ªa mejor ¡°centrarse en la captura del carbono generado por las emisiones de la aviaci¨®n en el periodo intermedio e invertir de forma agresiva en el hidr¨®geno para reducir el tiempo de transici¨®n¡±. Independientemente del camino que se tome, la clave para Sethi es un futuro a largo plazo y sostenible para la industria. ¡°La aviaci¨®n tiene enormes beneficios sociales y econ¨®micos¡±, se?ala. ¡°Ha reducido dr¨¢sticamente el tiempo de transporte por todo el mundo y ha impulsado el crecimiento econ¨®mico gracias a, por ejemplo, el turismo. No podemos dejar que se destruya¡±.

La investigaci¨®n descrita en este art¨ªculo ha sido financiada con fondos de la UE. Art¨ªculo publicado originalmente en Horizon, la Revista de Investigaci¨®n e Innovaci¨®n de la Uni¨®n Europea.

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