Las estelas de vapor, las líneas de nubes que surcan los cielos desde aviones de alto vuelo, son imágenes familiares, pero pueden tener un efecto invisible en el planeta: atrapar el calor en la atmósfera. En colaboración con Boeing, United Airlines y otros socios, los investigadores de la Nasa están recopilando datos para ver cómo los combustibles de aviación nuevos y más ecológicos pueden ayudar a reducir el problema.
Durante octubre, la Nasa y Boeing se asociaron para llevar a cabo una campaña de investigación de estelas de vapor en el estado de Washington a través del programa ecoDemonstrator de la compañía. La campaña se centró en generar y analizar sobre la capacidad del combustible de aviación sostenible para beneficiar al medio ambiente.
El segundo avión ecoDemonstrator Explorer de Boeing, un 737-10, realizó vuelos de prueba cambiando entre tanques llenos de combustible de aviación 100% sostenible o una versión baja en azufre del combustible para aviones convencional. Le siguió el avión DC-8 de la Nasa al laboratorio científico volador más grande del mundo, midiendo las emisiones y la formación de estelas de hielo de cada tipo de combustible. Los datos recopilados por la instrumentación especial del DC-8 ayudarán a determinar si los combustibles de aviación sostenibles ayudan a reducir la formación de estelas de vapor.
«Se cree que las estelas de vapor son una fuente importante de contaminación», dijo Rich Moore, científico investigador físico del Experimento del Grupo de Investigación de Aerosoles Langley de la Nasa e investigador principal de la campaña. «Con esta campaña de vuelos, no buscamos tanto corregir las estelas de vapor, sino prevenirlas».
Además del DC-8, que tiene su base en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la Nasa en Edwards, en California, la agencia aportó otras capacidades críticas, incluido un laboratorio móvil para pruebas en tierra. Otros colaboradores de la campaña de vuelos fueron GE Aerospace, el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), la Administración Federal de Aviación (FAA) muchos otros contribuyentes.
Dentro de un año, los investigadores publicarán sus resultados. «Una de las cosas más sorprendentes de esta colaboración es que estos datos se harán públicos al mundo», dijo Moore.
Las estelas de nubes pueden tener efectos localizados de enfriamiento o calentamiento dependiendo de las condiciones y el momento, pero las estimaciones por computadora de los investigadores dicen que su efecto de calentamiento es mayor a escala global. En los últimos años, la Nasa ha trabajado con socios para hacer coincidir esos modelos con las observaciones, trabajando para comprender cómo y cuándo se forman las estelas de vapor y su impacto en el medio ambiente.
Los gases de escape de los motores a reacción incluyen vapor de agua y partículas de hollín. Las estelas de vapor se forman cuando los aviones operan en temperaturas frías a gran altura. El vapor de agua de sus gases de escape se enfría y se condensa y cuando interactúa con el hollín u otras partículas del aire, forma cristales de hielo. Esas estelas de vapor pueden permanecer en la atmósfera superior durante horas, produciendo impactos de temperatura localizados que, con el tiempo, pueden afectar el cambio climático.
Los combustibles alternativos, incluidos los combustibles de aviación sostenibles, pueden liberar menos partículas de hollín. Los modelos de investigación encuentran que eso debería dar como resultado menos cristales y los que se formen serán más grandes, cayendo y derritiéndose en el aire más cálido de abajo, reduciendo el impacto ambiental de las estelas de vapor.
Además de esta nueva asociación ecoDemonstrator, la Nasa y el DLR llevaron a cabo una campaña conjunta de investigación de vuelos conocida como ND-MAX. La campaña involucró las estelas de prueba DC-8 dejadas por un avión A320 operado por el Centro Aeroespacial Alemán que utilizaba biocombustibles. En 2013 y 2014, la Nasa dirigió una serie de programas de vuelos de investigación utilizando aviones más pequeños de clase ejecutiva llamados Efectos del combustible alternativo en las estelas de vapor y las emisiones de crucero.
Durante la última década, la investigación financiada por la Nasa ha demostrado que los combustibles de aviación sostenibles tienen beneficios significativos para reducir las emisiones de partículas de los motores que pueden influir en la calidad del aire local cerca de los aeropuertos y contribuir a la formación de estelas de vapor. Los esfuerzos para desarrollar y evaluar combustibles de aviación sostenibles se centran en ofrecer el rendimiento del combustible para aviones convencional sin liberar nuevo dióxido de carbono al medio ambiente. Estos combustibles pueden derivarse de fuentes sostenibles, como materias primas y recursos residuales.
La investigación sobre combustibles de aviación sostenibles de la Nasa es parte del trabajo de la agencia para promover el objetivo estadounidense de emisiones netas cero de gases de efecto invernadero en la aviación para 2050.
Las pruebas de vuelo siguen siendo el estándar de oro para comprender las innovaciones aeroespaciales y sus impactos ambientales, lo que hace que asociaciones como ecoDemonstrator y aviones de investigación como el DC-8 de la Nasa sean fuentes importantes de datos que pueden ayudar a que la aviación sea más sostenible, protegiendo el medio ambiente y mejorando la vida en la Tierra.
