Para que la industria de la aviación reduzca significativamente las emisiones de CO2 de las aeronaves actuales y futuras, un enfoque de “talla única” ya no es suficiente. Hoy en día, el diseño innovador de aeronaves, la nueva tecnología de motores y la gestión mejorada del tráfico aéreo están contribuyendo colectivamente a la estrategia de descarbonización a largo plazo de la industria.
Para muchos, “aviación sostenible” es sinónimo de “combustible de aviación sostenible” o combustible producido a partir de materiales reciclados, como los subproductos de desecho. Esto se debe a que el combustible de aviación sostenible tiene el potencial de reducir significativamente las emisiones de CO2 a lo largo del ciclo de vida, hasta en un 80% en algunos casos, en comparación con el combustible fósil para aviones, dependiendo de la materia prima sostenible utilizada, el método de producción y la cadena de suministro del aeropuerto.
Pero si bien el combustible de aviación sostenible puede proporcionar una solución inmediata para reducir las emisiones de CO2 a corto plazo, los expertos de la industria coinciden en que se necesitarán otras soluciones para abordar el desempeño ambiental de los aviones a largo plazo.
Repensando nuevos diseños
Y la innovación, especialmente en el diseño de aeronaves, la tecnología de motores y la gestión del tráfico aéreo, se muestra realmente prometedora a este respecto. De hecho, las mejoras en estas áreas ya han ayudado a mejorar la eficiencia del combustible en un 2,1% anual entre 2009 y 2020. A medida que la industria de la aviación se embarca en el camino hacia la aviación sostenible, la innovación en una variedad de áreas sin duda jugará un papel aún mayor en la mejora Eficiencia y rendimiento de la aeronave.
Los aviones de hoy son más ligeros y más eficientes en consumo de combustible que hace 50 años. De hecho, la mejora de la eficiencia del combustible en los aviones ha ayudado a ahorrar miles de millones de toneladas de CO2 desde 1990. Sin embargo, la arquitectura de los aviones comerciales se ha mantenido prácticamente sin cambios, por lo que adaptar las nuevas tecnologías a las configuraciones existentes ha sido un verdadero desafío. Pero, ¿qué pasaría si el diseño de la aeronave pudiera revisarse por completo? Presentado en el 2020 Air Show de Singapur, el demostrador de aviones MAVERIC está haciendo exactamente eso.
El diseño de “cuerpo de ala mezclado”, con un diseño de cabina amplio, podría reducir el consumo de combustible en aproximadamente un 20% en comparación con los modelos actuales de pasillo único con el mismo motor. La integración de varios otros tipos de sistemas de propulsión también es posible gracias a la configuración espaciosa, que abre el espacio de diseño de formas nuevas y emocionantes.
Aunque Maveric es actualmente un demostrador a pequeña escala, controlado a distancia, el proyecto acelerará la comprensión de las nuevas configuraciones de aeronaves que podrían ayudar a brindar beneficios ambientales reales.
Nueva tecnología de motor
Los aviones comerciales de hoy en día generalmente están equipados con cuatro motores a reacción. Un motor a reacción funciona quemando combustible para liberar gases de escape calientes. Luego, este gas es forzado a través de las palas de una turbina, haciendo girar las ruedas de la turbina e impulsando el avión hacia adelante. Debido a que los motores a reacción convencionales dependen del consumo de combustible para funcionar, esta tecnología está indisolublemente vinculada a las emisiones de CO2.
Pero, ¿qué pasa si se necesita poco o nada de combustible para alimentar los motores? Esta es la idea detrás de la propulsión eléctrica e híbrida-eléctrica. Compuesto por un rotor y un estator, un motor eléctrico funciona con impulsos de electricidad de un dispositivo electrónico de potencia que no emite emisiones (NOx, CO2, partículas u otros). Del mismo modo, la propulsión híbrida-eléctrica combina un motor de combustión interna convencional con un sistema de propulsión eléctrica, lo que reduce el consumo de combustible.
El demostrador E-Fan X, cuyo modelo se exhibió en el Salón Aeronáutico de Singapur 2020, actualmente está probando el potencial de la tecnología híbrida eléctrica para impulsar un avión regional de 100 pasajeros. Aunque la tecnología no estará madura hasta el 2030, como muy pronto, se espera que la tecnología eléctrica e híbrida eléctrica ayude a la industria de la aviación a dar un salto gigante hacia el vuelo de cero emisiones a largo plazo.
Mejor gestión del tráfico aéreo
Debido a que la gestión del tráfico aéreo afecta a la distancia, la altura, la rapidez y la eficiencia con que pueden volar los aviones, este sistema tiene una gran influencia en el consumo de combustible. De hecho, según el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), las mejoras en la gestión del tráfico aéreo podrían ayudar a reducir el consumo de combustible en un 6-12%.
Un ejemplo es fello’fly, un proyecto de demostración que tiene como objetivo comprender cómo dos aeronaves que vuelan aproximadamente a tres kilómetros de distancia, a través de la ayuda del seguimiento de vuelos en tiempo real, podrían tener un impacto significativo en el desempeño ambiental de la aeronave.
La tecnología se basa en la “recuperación de la energía de la estela”, inspirada en las técnicas de vuelo de las aves migratorias. Para los aviones, esto implica aprovechar la energía cinética perdida colocando un avión seguidor en el flujo de aire de la estela del líder, lo que proporciona elevación libre para reducir el empuje del motor. Si la tecnología detrás de fello’fly resulta viable, esta actividad de colaboración podría producir ahorros de combustible de entre el 5% y el 10% por viaje. Como resultado, se podrían ahorrar varias toneladas de combustible y emisiones de CO2 durante cada viaje de fello’fly.
