ZeroAvia ha completado con éxito un ensayo en tierra que replicó un perfil completo de vuelo utilizando el diseño de certificación de su sistema de generación de energía basado en pila de combustible de membrana de intercambio protónico de baja temperatura (LTPEM). El test forma parte del desarrollo del tren motriz ZA600 de hidrógeno-eléctrico, orientado a aeronaves de hasta 20 plazas.
La simulación reprodujo un vuelo de 250 millas náuticas en un Cessna Caravan 208b —equivalente a la ruta entre el aeropuerto de Londres-Heathrow y el de Dublín— con una duración total de dos horas y 38 minutos. Durante la prueba, el sistema mantuvo una salida de potencia estable y un rendimiento óptimo en los sistemas auxiliares. Cada módulo de 200 kW alcanzó 170 kW en despegue, 132 kW en un ascenso de 23 minutos y 83 kW en un crucero de 90 minutos.
El diseño de certificación del ZA600 se basa en cuatro módulos de pila de combustible de 200 kW, capaces de alimentar los inversores que suministran energía a los cuatro segmentos del motor eléctrico de 600 kW propio de ZeroAvia. Esta arquitectura segmentada permite mantener la operación completa en caso de fallo de uno de los subsistemas, aportando un alto grado de tolerancia a fallos.
La compañía ha desarrollado una arquitectura de balance de planta multibloque capaz de ofrecer una densidad de potencia de 1,4 kW/kg. Este avance supone un paso clave hacia la certificación con la Autoridad de Aviación Civil del Reino Unido (CAA).
En paralelo, ZeroAvia ha optimizado el peso y el funcionamiento de su sistema de generación de energía ZA600 (PGS) a través del diseño y desarrollo de un dispositivo eyector Venturi pasivo a medida, desarrollado junto a The Lee Company, para la recirculación de gas hidrógeno dentro del sistema de celda de combustible. Este componente sustituye a los tradicionales sopladores eléctricos, evitando consumo parásito de energía y reduciendo peso y complejidad. Además, al tratarse de un cuerpo mecánico pasivo, el Venturi promete menores tasas de fallo.
Desde el punto de vista de certificación, esta innovación simplifica el proceso, ya que se acoge a la calificación ambiental DO160G, evitando la normativa más estricta DO254 que aplicaría a hardware complejo con sopladores eléctricos.
Camino hacia la certificación
El ZA600 es el primer sistema de pila de combustible diseñado para cumplir los requisitos CS-E y CS-23, normativas de referencia en certificación de motores y aeronaves de pequeña capacidad. El programa avanza en la campaña de validación de requisitos, con ensayos en banco tanto de los módulos de pila como del motor.
La empresa prevé iniciar en breve las pruebas de motor completas con el diseño final. El progreso ha sido posible gracias a la inversión en instalaciones propias de ensayo, entre ellas un laboratorio de pilas de combustible en Gloucestershire con capacidad de hasta dos MW y dos bancos de pruebas.
Val Miftakhov, fundador y consejero delegado de ZeroAvia, destacó que “ya hemos demostrado las posibilidades de nuestro sistema ZA600 en vuelos de corto alcance, y ahora vemos cómo el diseño final replica las necesidades de los clientes en ensayos en tierra. Lo logrado con el Venturi es un avance genuino que mejora un sistema ya de por sí atractivo, eficiente y con una vía clara hacia la certificación”.
Según añadió, este desarrollo se enmarca en una serie de innovaciones que incluyen nuevos métodos de humidificación, un sistema de distribución de gases avanzado y la propia arquitectura multibloque. “Todas estas innovaciones tienen ahora un camino directo hacia la calificación y certificación aeronáutica”, concluyó.
