A finales de 2023, los equipos de ZEROe impulsaron el iron pod, el futuro sistema de propulsión de hidrógeno diseñado para el concepto de avión eléctrico de Airbus. Además del sistema de pila de combustible de hidrógeno, la cápsula de hierro contiene los motores eléctricos necesarios para hacer girar una hélice y las unidades que los controlan y mantienen fríos. Su exitosa potencia de 1,2 megavatios es un paso fundamental en la hoja de ruta ZEROe de Airbus para poner en servicio un avión de propulsión de hidrógeno para 2035.
En diciembre de 2020, Airbus compartió con el público cuatro conceptos de aviones propulsados por hidrógeno. Tres utilizaban motores híbridos y de combustión de hidrógeno para obtener energía y el cuarto era totalmente eléctrico y utilizaba pilas de combustible de hidrógeno y un sistema de propulsión de hélice. Estas pilas de combustible funcionan transformando el hidrógeno en electricidad mediante una reacción química. El subproducto de la reacción es H2O simple, lo que da como resultado emisiones casi nulas.
El enorme potencial de las pilas de combustible de hidrógeno para descarbonizar la aviación la convirtió en una de las tecnologías clave elegidas para seguir explorándose en el demostrador ZEROe, pero planteaba un desafío. Aunque las pilas de combustible de hidrógeno ya existían en el mercado cuando se inició el proyecto, ninguna proporcionaba la energía necesaria para propulsar un avión manteniendo un nivel de peso aceptable. Entonces, en octubre de 2020, Airbus creó Aerostack, una empresa conjunta con ElringKlinger, para desarrollar pilas de combustible de hidrógeno que estarían en el corazón del sistema de propulsión eléctrica de un avión ZEROe.
Se llevaron a cabo extensas pruebas del sistema de pila de combustible en Ottobrunn, Alemania, a sólo 13 kilómetros de Munich, en la E-Aircraft System House (EAS). Las instalaciones de Airbus son el mayor centro de pruebas de sistemas de propulsión y combustibles alternativos de Europa y es donde se prueban los componentes principales del sistema de propulsión que impulsará las hélices del demostrador.
En junio de 2023, Airbus anunció la exitosa campaña de prueba del sistema de pila de combustible de hidrógeno, que alcanzó su nivel de potencia máxima de 1,2 megavatios. Fue la prueba más potente jamás realizada en aviación de una pila de combustible diseñada para aviones de gran escala y sentó las bases para el siguiente gran paso del proyecto: integrar el sistema de propulsión completo con el motor eléctrico.
El gran día tuvo lugar a finales de 2023, cerrando el año en lo más alto para el equipo ZEROe. Después de completar con éxito las pruebas del sistema de pila de combustible de 1,2 megavatios en junio y del sistema de propulsión de un megavatio en octubre, los motores eléctricos de la cápsula de hierro se alimentaron por primera vez con pilas de combustible de hidrógeno.
«Fue un gran momento para nosotros porque la arquitectura y los principios de diseño del sistema son los mismos que veremos en el diseño final», dice Mathias Andriamisaina, jefe de pruebas y demostración del proyecto ZEROe. «El canal de potencia completo funcionó a 1,2 megavatios, la potencia que pretendemos probar en nuestro demostrador A380″.
Observar cómo interactúan los numerosos sistemas durante estas pruebas es clave para permitir los siguientes pasos del proyecto. «Este proceso es la forma en que aprendemos qué cambios deben realizarse para que la tecnología sea apta para el vuelo», dice Hauke Peer-Luedders, director del sistema de propulsión de pila de combustible de ZEROe. “Medimos cómo funciona el sistema de propulsión en su conjunto probando la potencia necesaria para varias fases de vuelo diferentes, como el despegue, donde alcanzamos niveles máximos de potencia, y el crucero, cuando usamos menos potencia, pero durante un período de tiempo más largo».
Han pasado tres años desde que revelamos un concepto de avión 100% propulsado por pilas de combustible de hidrógeno. Desde entonces, hemos cumplido con nuestro cronograma inicial y hemos logrado enormes avances. El reciente éxito de alimentar el sistema de cápsulas de hierro con 1,2 megavatios es un paso crucial hacia nuestro objetivo de poner en los cielos un avión propulsado por hidrógeno para 2035.
Las pruebas de esta primera versión de la cápsula de hierro continuarán a lo largo de 2024. Una vez completadas, el siguiente paso del equipo ZEROe será optimizar el tamaño, la masa y las calificaciones del sistema de propulsión para cumplir con las especificaciones de vuelo. Las calificaciones incluyen las reacciones del sistema a la vibración, la humedad y la altitud, entre otros factores.
Una vez que se completen estas optimizaciones y pruebas, el sistema de propulsión de pila de combustible se instalará en la plataforma de pruebas de vuelo multimodal ZEROe, el primer A380 jamás producido por Airbus, el MSN001. A esto le seguirán las pruebas en tierra de los sistemas antes de la etapa fundamental de prueba en vuelo en el A380, actualmente prevista para 2026.
