¿Podremos volar de París a Nueva York en menos de una hora sin agudizar el calentamiento? | Tecnología

Los aeroplanos de pasajeros se han desarrollado de forma tradicional con la eficacia y la seguridad en psique, si bien cada vez se tiene más en cuenta la neutralidad climática. Por tanto, cabe preguntarse: ¿Podremos cualquier día volar de París a Nueva York en menos de una hora sin agudizar el calentamiento global?

Es lo que plantea el proyecto europeo STRATOFLY: un aeroplano Mach ocho, esto es, una aeronave hipersónica que alcanza una velocidad de cuando menos nueve mil quinientos quilómetros por hora, o más o menos 8 veces la velocidad del sonido. El proyecto STRATOFLY, desarrollado entre dos mil dieciocho y dos mil veintiuno, se fundamentó a su vez en 3 proyectos europeos de investigación precedentes sobre exactamente el mismo tema. “No será fácil”, apunta Nicole Viola, organizadora de STRATOFLY y maestra en el Politécnico de Turín (Italia). “Tal vez todavía no estemos preparados para el Mach 8, pero estoy segura de que llegaré a ver en vida un avión hipersónico”.

STRATOFLY diseñó un prototipo en forma de modelo informático de aeroplano hipersónico impulsado por hidrógeno. El proyecto se centró en formas renovadoras de impulsar un aeroplano capaz de transportar a trescientos pasajeros.

Mientras tanto, el interés político en la UE por el transporte aéreo supersónico de pasajeros ha disminuido, sobre todo debido a cuestiones medioambientales, a las que hay que sumar el estruendos y las emisiones contaminantes que provocan el cambio climático. Recientes ideas legislativas de la UE, entre aquéllas que se cuenta una nueva ley para reducir las emisiones de la aviación, han puesto de relieve el escepticismo político en Europa, ya que limitan los incentivos para los vuelos comerciales supersónicos.

Aun así, en los campos de la aviación civil y la investigación prosiguen brotando ideas ambiciosas para desarrollar aeroplanos más veloces y limpios. Aunque podrían pasar muchas décadas hasta el momento en que estas tecnologías entren en funcionamiento, los científicos estiman que es esencial soñar en grande.

No tan rápido

El diseño de STRATOFLY propuso muchas contrariedades tecnológicas. No obstante, uno de los mayores obstáculos no era verdaderamente crear una aeronave que pueda volar veloz, sino más bien diseñar una que asimismo pueda hacerlo de manera lenta. “El problema no es la fase hipersónica”, explica Viola.

El aeroplano hipersónico con el que Viola y sus colegas soñaban no solo debe volar a alta velocidad, sino más bien asimismo despegar y aterrizar a velocidades mucho menores. Esto complica la fase de diseño. Un motor capaz de lograr velocidades hipersónicas, por servirnos de un ejemplo, no es la opción mejor para velocidades más bajas. Un motor hipersónico asimismo requiere una enorme entrada para “aspirar” aire, que se mezcla con hidrógeno. “A más velocidad, mayor entrada de aire”, comenta Viola. Pero a menor velocidad, el motor precisa aspirar menos aire, lo que fuerza a los científicos a buscar un punto medio en el diseño.

La aeronave de 94 metros cuenta con una entrada de aire de enormes dimensiones en el morro, con puertas de corredera para regular la toma de aire. Desde el despegue hasta lograr una velocidad de cinco mil quilómetros por hora, 6 motores más pequeños hacen todo el trabajo. Por encima de esa velocidad, un motor enorme que se extiende por toda la cola impulsa al aeroplano cara delante. Alén de cuestiones puramente de diseño, STRATOFLY ha probado los beneficios de emplear hidrógeno líquido en vez de hidrocarburos como comburente de aviación.

Regreso al futuro

La propuesta de STRATOFLY es meramente un término desarrollado para probar de qué forma sería un aeroplano hipersónico. Permite a los estudiosos probar y meditar sobre nuevas tecnologías que podría llevar décadas materializar exitosamente.

Sin embargo, hoy en día, la industria de la aviación podría regresar a los aeroplanos supersónicos como el conocido Concorde, que estuvo activo a lo largo de más de treinta años antes que lo retiraran en dos mil tres. Lo emplearon Air France y British Airways, y debe su fama sobre todo a sus sendas París-Nueva York y Londres-Nueva York, con una duración de viaje de ida de entre 3 y 3 horas y media.

La empresa estadounidense Boom Aerospace ya ha firmado contratos de diseño supersónico con United Airlines y American Airlines. El vuelo hipersónico ya atrae atención alén de la aviación civil. La industria espacial tiene en el punto de atención esta tecnología para edificar naves que puedan despegar como un avión; un desarrollo que podría reducir la necesidad de costosos lanzamientos de cohetes. “Lo hipersónico se encuentra entre la aviación y el espacio”, asevera Viola. “Por lo que, al final, veremos como uno de los dos campos adopta esta tecnología”.

Despejar el medioambiente

Independientemente de si estos vuelos de gran velocidad resultan posibles, hacer que los comburentes de aviación sean más limpios es una prioridad creciente para la UE. Hoy en día, la aviación representa más o menos el dos con cinco % de las emisiones mundiales de CO₂.

El hidrógeno ofrece muchas ventajas, conforme Sethi. Es uno de los elementos más rebosantes de la Tierra y, si se produce con energías renovables, no emite CO₂. Además, la investigación de ENABLEH2 probó que los sistemas de combustión del hidrógeno emitirán menos NOx, otro gas de efecto invernadero, que el keroseno.

Por otra parte, los aeroplanos impulsados con hidrógeno pueden recorrer distancias más largas que las aeronaves eléctricas, que probablemente se destinen a vuelos de corto y medio alcance.

Itinerarios de transición

Pero no hay que dejar a un lado los costos. El hidrógeno se comporta de forma diferente al comburente de aviación usual, lo que implica regresar a diseñar aeroplanos y ciertos aeropuertos, transición esta que podría llevar de veinte a treinta años, conforme apunta Sethi.

“Podríamos volver a diseñar técnicamente un avión ya existente, como el Airbus A380, para que funcione con hidrógeno”, afirma. “Pero habría que instalar tanques de hidrógeno en la aeronave. No podemos almacenar el combustible en las alas como se hace hoy en día, por lo que este modelo es poco competitivo con combustibles de aviación normales o sostenibles”.

Por eso, la mayor parte de predicciones prevén un periodo intermedio en el que la industria podría emplear comburentes de aviación sustentables (SAF por sus iniciales en inglés) alternativos, que en general se realizan desde biomasa o restos y que generan menos CO₂ a lo largo del ciclo vital que los usuales.

Según Sethi, sería mejor “centrarse en la captura del carbono generado por las emisiones de la aviación en el periodo intermedio e invertir de forma agresiva en el hidrógeno para reducir el tiempo de transición”. Independientemente del camino que se tome, la clave para Sethi es un futuro en un largo plazo y sustentable para la industria. “La aviación tiene enormes beneficios sociales y económicos”, apunta. “Ha reducido drásticamente el tiempo de transporte por todo el mundo y ha impulsado el crecimiento económico gracias a, por ejemplo, el turismo. No podemos dejar que se destruya”.

La investigación descrita en el artículo ha sido financiada con fondos de la UE. Artículo publicado originalmente en Horizon, la Revista de Investigación e Innovación de la Unión Europea.