Híbridos y Eléctricos

PROTOTIPO H4Y DE H2FLY

Este avión eléctrico utiliza hidrógeno líquido, en lugar de gaseoso, para alimentar sus celdas de combustible

El HY4 es un prototipo de un avión eléctrico de cuatro asientos propulsado por una pila de combustible que es capaz de emplear hidrógeno líquido en lugar de presurizado, lo que le da enormes ventajas en cuanto a autonomía de vuelo.

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El avión eléctrico HY4 de H2Fly es un prototipo de cuatro asientos que se alimenta de una pila de combustible de hidrógeno líquido, lo que supone un hito para la aviación eléctrica.

Bajo el nombre de Project Heaven se reúnen varios de los actores más importantes de la industria aeroespacial europea: DLR, Pipistrel Vertical Solutions, Air Liquide Advanced Technologies, que desarrolla tanques criogénicos) y H2Fly, una empresa que busca desarrollar un tren de potencia eléctrico de hidrógeno. Ahora, este proyecto ha alcanzado un nuevo hito histórico con la implementación y la prueba de un tanque de hidrógeno líquido para alimentar las celdas de combustible de HY4, un avión eléctrico cero emisiones, que aumenta así su autonomía de vuelo de manera significativa.

El H4Y podría ser el primer avión eléctrico de celda de combustible que vuele alimentado por hidrógeno líquido. El prototipo ya ha establecido un récord, el del vuelo cero emisiones de mayor altitud, pero con esta nueva celda de combustible de hidrógeno líquido podría superar todos los límites establecidos.

El hidrógeno líquido es el combustible del futuro para la aviación, al menos para vuelos de larga distancia. Condensa tres veces más energía que el combustible para aviones convencional. Un avión propulsado por hidrógeno líquido puede viajar mucho más tiempo con la misma cantidad de combustible y sin emitir gases de efecto invernadero lo que compensa el peso el peso de un tanque de almacenamiento adicional.

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El H2Fly actual, alimentado por hidrógeno presurizado alcanza una velocidad máxima de 200 km/h y un crucero de 145 km/h gracias a un diseño eficiente de doble fuselaje que proporciona un espacio óptimo entre las hélices y los motores eléctricos.

Construir un avión capaz de manejar esos tanques ha resultado ser un desafío técnico. La empresa alemana H2Fly está avanzando en este proyecto. Desde 2016 es capaz de hacer volar un avión de cuatro asientos llamado HY4 alimentado por en una celda de combustible de gas de hidrógeno. En abril de este año, el HY4 alcanzó dos hitos. Se convirtió en el primer avión de este tipo en volar entre dos aeropuertos comerciales completando un viaje de Stuttgart a Friedrichshafen. Además, estableció un récord mundial de altitud como el primer avión cero emisiones capaz de alcanzar los 7230 pies (2.203 metros).

H2Fly ha anunciado recientemente que modificaría el prototipo para instalar tanques que pueden manejar hidrógeno líquido. La integración del tanque de hidrógeno líquido se ha puesto en marcha tras superar la prueba de vibración y fugas. En los próximos meses, el tanque y las celdas de combustible estarán completamente integrados en la aeronave. Las pruebas en el HY4 impulsado por hidrógeno líquido están programadas para que comiencen a principios del próximo año.

Una solución de almacenamiento eficiente a base de hidrógeno líquido es esencial para que los futuros aviones puedan ofrecer autonomías elevadas, un requisito imprescindible para las operaciones regionales. El cambio del gas presurizado a líquido debería duplicar la autonomía de los dos propulsores gemelos que le dan ese aspecto tan extraño al avión, pasando de poder recorrer 700 a casi 1.500 kilómetros.

“El hidrógeno líquido tiene enormes ventajas sobre el gas de hidrógeno presurizado alternativo, sobre todo porque es posible transportar una cantidad mucho mayor a bordo de un avión”, explica Josef Kallo, cofundador y director ejecutivo de H2Fly a la revista Robb Report. “El resultado son autonomías significativamente más largas”.

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El cambio del gas presurizado a líquido debería duplicar la autonomía de los dos propulsores gemelos que le dan ese aspecto tan extraño al avión, pasando de poder recorrer 700 a casi 1.500 kilómetros.

El sistema de pila de combustible actual de H2Fly se desarrolló en 2012, aunque Kallo asegura que los componentes se han actualizado en los últimos 10 años. “Actualmente estamos produciendo 120 kW, pero estamos actualizando la pila y con la nueva tecnología para llegar a un sistema de 300 kW”.

El nuevo sistema mejorará la versión actual del HY4, que alcanza una velocidad máxima de 200 km/h y un crucero de 145 km/h. Estos números son posibles gracias a un diseño eficiente de doble fuselaje que proporciona un espacio óptimo entre las hélices y los motores eléctricos de manera que funcionan con la energía que producen las celdas y un pequeño buffer de baterías que ofrece energía adicional durante los picos de demanda de potencia.

“Si realmente queremos cambiar el uso de la energía a escala global, tenemos que optar por el combustible que proporciona la forma más eficiente de generar energía: ese es definitivamente el hidrógeno, ningún otro proceso se acerca”, asegura Kallo.

H2Fly se ha asociado con Deutsche Aircraft para desarrollar un avión de clase CS25, que son los que actualmente se homologan como aviones grandes propulsados por turbinas. Tendrá capacidad para 40 pasajeros, con un alcance de 2.000 kilómetros y que, al igual que el HY4, empleará celdas de combustible alimentadas por hidrógeno líquido. El prototipo de este avión mucho más grande arrancaría las pruebas preliminares en 2025.

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El prototipo actual cuenta con dos cabinas para cuatro pasajeros, que dará paso a un avión eléctrico mucho mayor que con la misma tecnología e hidrógeno líquido tendrá capacidad para transportar a 40 pasajeros con un alcance de 2.000 kilómetros.

H2Fly no es el único fabricante que trabaja en un avión experimental, aunque no en todos los casos en estado líquido. En 2020, Airbus presentó tres conceptos ZEROe alimentados con hidrógeno que, según asegura, entrarán en servicio comercial en 2035. Cranfield Aerospace Solutions anunció que su Proyecto Fresson estaba cambiando de la alimentación por baterías a hidrógeno gaseoso y que tendrá listo un avión de nueve pasajeros que está programado para un vuelo de demostración el próximo mes.

ZeroAvia está desarrollando un avión con un sistema de propulsión de pila de combustible que transportará a 20 pasajeros 350 millas náuticas (650 kilómetros). Las pruebas podrían comenzar el próximo año y la entrada en servicio comercial a partir de 2027. En marzo pasado, FlyZero también mostró tres aviones conceptuales que volarán con hidrógeno.

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