Híbridos y Eléctricos

TODAVÍA UN CONCEPTO

El dirigible eléctrico de H2 Clipper está alimentado y sustentado por hidrógeno verde

El dirigible de H2 Clipper está propulsado por una pila de combustible de hidrógeno, el mismo gas que además sirve para sustentarlo en el aire y que le permite transportar cargas de 150.000 kilogramos a 280 km/h y a casi 10.000 kilómetros de distancia.

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El dirigible eléctrico alimentado y sustentado por hidrógeno de H2 Clipper es más barato que los aviones, más rápido que los barcos, y tiene un alcance prácticamente ilimitado y una excelente flexibilidad operativa.

H2 Clipper asegura que las grandes aeronaves eléctricas sustentadas y propulsadas por hidrógeno verde están listas para transportar cargas masivas a enormes distancias mucho más rápido que los buques de carga. Una tecnología que permite gestionar todo el tráfico aéreo partiendo de instalaciones logísticas sencillas, que ocupan un terreno mínimo, y todo con cero emisiones. La startup trata así de desbloquear las operaciones de carga intercontinentales para hacerlas completamente ecológicas, transportando entre 8 y 10 veces más carga útil que cualquier avión de carga a más de 10.000 kilómetros de distancia y por una cuarta parte del precio.

El dirigible eléctrico de H2 Clipper es capaz de transportar cargas de 150.000 kilogramos entre ciudades tan distantes como Los Ángeles y Barcelona volando a velocidades de 280 km/h. Aunque esta es aproximadamente un tercio de la que se logra con un avión de pasajeros normal es entre siete y diez veces más rápido que un barco de carga.

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El dirigible eléctrico de H2 Clipper es capaz de transportar cargas de 150.000 kilogramos entre ciudades separadas 10.000 kilómetros como Los Ángeles y Barcelona volando a velocidades de 280 km/h.

Estos números son particularmente convincentes teniendo en cuenta el coste de la aeronave. H2 Clipper afirma que costará una cuarta parte de lo que cuestan los servicios de carga aérea actuales por tonelada-milla, lo que la convierte en una forma disruptiva en términos económicos de mover carga a granel, además de una oportunidad para descarbonizar las operaciones logísticas transcontinentales.

La tecnología y el elefante en la habitación

El hidrógeno es el auténtico protagonista de la tecnología del dirigible de H2 Clipper. Es su gas de sustentación ya que proporciona, por volumen un 8 % más que el helio a un precio que es 67 veces inferior. Por otro lado, su propulsión sería completamente eléctrica, alimentado con el hidrógeno líquido que hace funcionar una celda de combustible. H2 Clipper dice que operaría de manera eficiente para distancias que van desde menos de 500 millas (804 km) hasta más de 6.000 millas (9.656 km). Es decir, vincularía dos puntos cualquiera del mundo con una sola recarga de combustible. En los renders actuales, la compañía muestra la parte superior de este enorme avión cubierto de células fotovoltaicas, que teóricamente podrían permitirle generar su propio hidrógeno, si llevara una fuente de agua y un electrolizador.

En la descripción teórica hay, por supuesto, un gran elefante en la habitación: el hidrógeno. La compañía planea construir un prototipo en 2025 y tener un dirigible de hidrógeno de tamaño completo volando en 2028. Pero el proyecto es todavía una jugada arriesgada para los inversores, porque la FAA mantiene actualmente la prohibición del hidrógeno como gas de sustentación

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El H2Clipper navegaría a unos 10.000 pies de altura, elevado y propulsado por hidrógeno verde.

Como cualquier otra sustancia inflamable, está actualmente prohibido como gas elevador en los Estados Unidos y Europa debido a desastres como el que sufrió el Hindenburg en 1937 matando a 35 de las 97 personas que viajaban en él. Sin embargo, a medida que se populariza su uso como combustible para la aviación es el momento de preguntarse si no se puede usar también como un gas de elevación y sustentación ecológico y económico, abriendo las posibilidades al transporte limpio con un mínimo riesgo para la vida humana. Como consecuencia están surgiendo en todo el mundo proyectos de hidrógeno verde por valor de miles de millones de dólares, por lo que el hidrógeno en sí tiene un grupo de presión detrás de él que lo impulsa como nunca antes había ocurrido.

El desarrollo del dirigible eléctrico y su aplicación

En 2021, H2 Clipper fue aceptada en el programa acelerador del laboratorio 3D Experience de Dassault Systems, lo que le otorgó a esta pequeña empresa la capacidad de usar herramientas de desarrollo y simulación de vanguardia para refinar su diseño. La compañía ha completado las pruebas simuladas en el túnel de viento utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD), validando su aerodinámica de arrastre y bajo rozamiento. Además ha permitido realizar estimaciones de los costes operativos y consumo de combustible de la compañía.

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H2 Clipper ha completado las pruebas CFD iniciales para validar su diseño de baja resistencia y las estimaciones de consumo de combustible.

En ese contexto, un caso de aplicación interesante para las aeronaves propulsadas por hidrógeno es, precisamente, mover el propio hidrógeno verde. H2 Clipper dice que estos aviones superarán a los ferrocarriles, camiones, barcos e incluso oleoductos en el precio de las exportaciones de hidrógeno superiores a las 1.000 millas (1.600 km) de distancia. Estos “oleoductos en el cielo”, como los ha bautizado H2 Clipper “serán tan ecológicos como el hidrógeno a granel que están transfiriendo, lo que agregará un beneficio adicional por el que los exportadores de hidrógeno verde puedan estar dispuestos a asumir algunos riesgos”.

La prohibición del hidrógeno como gas de sustentación

Los argumentos para que, tanto en Estados Unidos como en Europa, el hidrógeno esté prohibido como gas de sustentación están expuestos en este artículo de Eli Dourado, investigador senior del Centro para el Crecimiento y las Oportunidades de la Universidad Estatal de Utah. Esta es su transcripción:

  • El hidrógeno se prohibió inicialmente como gas de sustentación en los aviones militares estadounidenses en 1922, tras una demostración bastante teatral de un globo explosivo ante el Congreso por parte de un representante de la Oficina de Minas, que se encontró con grandes reservas de helio. En su libro de 1969 sobre los inicios de la industria del helio, el empleado de Mines Clifford Stebel admite que el hidrógeno no debería haber explotado en este escenario, e insinúa que lo manipuló: "Más tarde, con un guiño en los ojos, Moore me acusó de agregar un poco de aire al globo rojo para crear una mezcla explosiva, algo que nunca admití".
  • El negocio de la aviación en su conjunto estaba en una fase embrionaria a principios del siglo XX, y la mayoría de los modos de vuelo tenían registros de seguridad bajos, que posteriormente se abordaron con estándares rigurosos y nuevas tecnologías. Las aeronaves de hidrógeno deberían tener la misma oportunidad.
  • Es absurdo prohibir el uso de sustancias inflamables para generar sustentación aeroestática, pero sí permitir su uso para generar empuje. Las fugas de combustible inflamable han causado numerosos desastres en la aviación sin que estas sustancias estén prohibidas al por mayor.
  • La prohibición actual de la FAA sobre el gas de elevación de hidrógeno es solo una guía, y casi todas las aeronaves que pasan por la certificación lo hacen después de negociar una serie de exenciones y condiciones especiales.

Las pruebas exhaustivas realizadas por la industria automotriz han demostrado que los tanques de hidrógeno pueden soportar disparos con rifles calibre 50 y que el hidrógeno que escapa al aire puede atacarse con llamas sin causar explosiones.

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H2 Clipper afirma que la aeronave costará una cuarta parte de lo que cuestan los servicios de carga aérea actuales por tonelada-milla. La compañía planea construir un prototipo en 2025 y tener un dirigible de hidrógeno de tamaño completo volando en 2028.

"Con los estándares de la ingeniería moderna", escribe Dourado, "no hay duda de que el hidrógeno podría convertirse en un gas de elevación seguro". Señala que la única forma de saberlo con seguridad sería desarrollar y certificar un dirigible de hidrógeno lo que requeriría una inversión millonaria y arriesgada por el posible riesgo de que el programa se cierre por las regulaciones.

Los dirigibles de carga de hidrógeno de H2 Clipper podrían ser lo que necesita esta tecnología para salir adelante. Presentan un riesgo mínimo para la vida humana. Si bien inicialmente serán pilotados, eventualmente podrían ser completamente autónomos. Presentan un término medio útil en el rompecabezas de la logística del transporte: son más baratos que los aviones, más rápidos que los barcos, con un alcance prácticamente ilimitado y una excelente flexibilidad operativa. Actualmente no hay otra alternativa para cubrir grandes distancias sin generar emisiones de dióxido de carbono.

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