El Boeing ecoDemonstrator Explorer, un 737-10 destinado a United Airlines, vuela a través de aire frío y húmedo a 35.000 pies. A su paso, deja un tenue rastro de vapor conocido como estela de vapor. Un DC-8, que lo sigue sigilosamente ocho kilómetros tras él, está allí para investigar. Mientras el Explorer cambia entre combustible de aviación 100% sostenible (SAF) en un tanque a combustible para aviones convencional en el otro, el Laboratorio de Ciencias Aerotransportadas DC-8 de la Nasa lo sigue para analizar las emisiones.
«Podemos transportar los dos combustibles en el avión simultáneamente sin ninguna mezcla ni contaminación cruzada», dijo Bill Griffin, director técnico del programa ecoDemonstrator de Boeing. «Luego volamos a través de condiciones atmosféricas muy similares utilizando cada combustible para comprender cómo las emisiones y las estelas difieren de un combustible a otro bajo la misma configuración del motor».
Este ballet orquestado entre los dos aviones (uno, un modelo de eficiencia moderna y el otro, cincuenta años en servicio cargado con sensores e instrumentación atmosférica) se desarrolló en los cielos del noroeste del Pacífico durante 11 pruebas de vuelo.
“En el avión líder, el Boeing 737-10, tenemos el conocimiento detallado de la combustión del equipo de pruebas de vuelo de Boeing y de GE Aerospace para decirnos cómo podemos ajustar las propiedades del combustible y del motor para que podamos marcar con precisión una estela de vapor. Eso será comparable cuando pasemos del combustible de aviación sostenible al combustible para aviones convencional”, dijo Richard Moore, científico investigador principal de la Nasa. «En el laboratorio de vuelo DC-8 contamos con la experiencia de la Nasa, el DLR y nuestros socios universitarios en la medición de la composición de la atmósfera».
La campaña de prueba y los siguientes meses de análisis de datos se basarán en el conocimiento de la industria sobre cómo las SAF pueden afectar las características de las estelas de vapor y cómo pueden mitigar los efectos del calentamiento de las nubes.
«Las estelas de vapor parecen contribuir al impacto climático de los aviones y sus emisiones», dijo Steve Baughcum, miembro técnico de emisiones de Desarrollo de Productos. «La persistencia de las estelas de vapor (cuánto duran) puede marcar la diferencia, por lo que estamos estudiando cómo una cámara de combustión eficiente y combustibles sostenibles más limpios pueden afectar las características de las estelas de vapor».
SAF puede reducir las emisiones de carbono hasta un 85% durante el ciclo de vida del combustible y ofrece el mayor potencial de la industria para reducir su impacto climático durante los próximos 30 años.
En comparación con el combustible para aviones convencional, el SAF produce menos hollín cuando se quema. Dado que las partículas de hollín son las semillas de la formación de cristales de hielo en las estelas de hielo, SAF es muy prometedor para combatir las estelas de vapor, además de sus importantes beneficios en la calidad del aire para las comunidades cercanas a los aeropuertos.
El equipo está estudiando el impacto de los diseños avanzados de cámaras de combustión de motores, rutas de vuelo y otras soluciones tecnológicas en la reducción de las estelas de vapor.
«Al quemar combustible de aviación sostenible, podemos demostrar que se reducen las emisiones de partículas, el número de cristales de hielo en las estelas y eso reduce el impacto climático de las estelas«, dijo Christiane Voigt, director del equipo de investigación del Centro Aeroespacial Alemán (DLR).
Más de 100 personas contribuyeron a las pruebas que forman parte de la asociación plurianual de Boeing con la Nasa para analizar las emisiones SAF, combinando la ingeniería de Boeing con las capacidades de investigación de la Nasa.
United Airlines proporcionó la plataforma de prueba 737-10 al Programa ecoDemonstrator de Boeing. DLR proporcionó los expertos y la instrumentación para la campaña y la Administración Federal de Aviación (FAA) ayudó a financiar el proyecto a través del Centro de Excelencia ASCENT. GE Aerospace también proporcionó experiencia técnica y financiación de proyectos.
«Entendemos que la aviación comercial conduce al cambio climático y asumimos la responsabilidad de abordar realmente nuestro impacto en el clima y tomar medidas para poder mitigar esas emisiones», dijo Lauren Riley, directora de sostenibilidad de United.
«Una cosa está muy clara: para reducir el impacto de la aviación en el clima, se necesitan mejores aviones y mejores combustibles«, afirmó Mike Sinnett, vicepresidente y director general de Desarrollo de Productos. «Eso es exactamente lo que este equipo está tratando de hacer hoy».
