Una innovadora arquitectura de propulsión de aeronaves mediante hidrógeno nacida en la ETSI
Esta tecnologÃa desarrollada por investigadores de la US, además, abre la puerta a la incorporación de otras fuentes de energÃa, como la solar, y la posibilidad de recuperación de energÃa en alguna de las fases de vuelo
Los investigadores de la de la Universidad de Sevilla Carlos Bordons Alba, adscrito al , Sergio Esteban Roncero, adscrito al departamento de IngenierÃa Aeroespacial, y el alumno del Máster de IngenierÃa Aeroespacial, Javier Quintana Hernández, han desarrollado e implementado el prototipo de una innovadora arquitectura para propulsar una aeronave no tripulada de 3.6 metros de envergadura, utilizando para ello hidrógeno renovable.
Este prototipo incorpora una pila de combustible alimentada por hidrógeno hibridizada con una baterÃa de ión-litio, un depósito de hidrógeno presurizado, la electrónica y un sistema de control automático avanzado para la gestión de la potencia.
La necesidad de descarbonizar el transporte, especialmente el aéreo, y lograr la independencia energética está impulsando una tendencia significativa hacia el uso de hidrógeno renovable para la movilidad, además de sus aplicaciones estacionarias. El hidrógeno se presenta como una solución a medio plazo para descarbonizar la aviación, y su desarrollo será crucial para avanzar hacia operaciones aeronáuticas con emisiones nulas o muy bajas de carbono.
El desarrollo de esta arquitectura de propulsión hÃbrida es un hito significativo. No solo permite la integración de la pila de combustible y la baterÃa de ión-litio, sino que también abre la puerta a la incorporación de otras fuentes de energÃa, como la solar, y la posibilidad de recuperación de energÃa en alguna de las fases de vuelo. Esta flexibilidad es esencial para maximizar la eficiencia y autonomÃa de la aeronave en diversas misiones de vuelo.
El prototipo ha sido desarrollado y probado en una bancada de laboratorio, sometiéndose a las demandas emuladas de distintas misiones de vuelo. Las primeras pruebas de vuelo en una aeronave están programadas para un futuro cercano. El hidrógeno utilizado se obtiene de forma renovable mediante un electrolizador alimentado con energÃa solar proveniente de un campo fotovoltaico, produciendo asà hidrógeno verde cuyo único subproducto al ser utilizado para la propulsión del avión es vapor de agua. Este proceso asegura un método de propulsión totalmente limpio y sostenible.
El objetivo principal de la investigación es validar esta tecnologÃa en vuelo y desarrollar estrategias avanzadas de gestión de potencia para el sistema de propulsión hÃbrido. Estas estrategias son cruciales para optimizar la eficiencia energética y aumentar la autonomÃa de vuelo en diversas misiones. La investigación se enmarca en los proyectos "Desarrollo y validación de sistemas de gestión de energÃa en vehÃculos aéreos no tripulados (U5SPACE)", financiado por la empresa Zelenza S.L., y "Técnicas de Control Predictivo Resiliente para la Gestión de Sistemas de EnergÃa Renovables incluyendo Hidrógeno Verde (REGREENH2)", financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación. En el marco de estos proyectos, se analizarán las problemáticas y se propondrán soluciones innovadoras para el uso de hidrógeno verde en aeronaves.
Este avance representa un paso importante hacia la aviación sostenible, demostrando el potencial de la hibridación de fuentes de energÃa y el papel crucial de las estrategias de control en la gestión eficiente de la energÃa necesaria para operaciones aéreas de bajas emisiones.