El motor TP-R90 de TurboTech, modificado para combustible de hidrógeno, está diseñado para aviación general y aviones ligeros de dos a siete asientos.
- Pruebas exitosas: Primera turbina con hidrógeno líquido para aviación ligera, probada en Francia.
- Proyecto BeautHyFuel: Iniciativa liderada por Turbotech y socios, apoyada por DGAC.
- Avance clave: Integración de turbina con tanque criogénico a –250 °C (septiembre 2024).
- Fase inicial: Pruebas con hidrógeno gaseoso (enero 2024).
- Beneficios del hidrógeno: Alta densidad energética, almacenamiento criogénico avanzado.
- Colaboración: Turbotech, Safran, Air Liquide, Daher, Elixir Aviation.
- Futuro sostenible: Hidrógeno clave para aviación limpia, listo para volar con hidrógeno verde.
Hace casi un año Safran y Turbotech probaron con éxito en tierra un pequeño motor turbohélice TP-R90 , diseñado para aviones de dos a siete plazas, que usa gas hidrógeno. Fue parte del proyecto BeautHyFuel, que es una colaboración de empresas principalmente de aviación para explorar el potencial del uso del hidrógeno para la aviación ligera.
Turbotech, Safran y Air Liquide validan la viabilidad de una turbina alimentada con hidrógeno líquido para la aviación ligera
Turbotech, Safran y Air Liquide han realizado con éxito las pruebas en tierra del primer motor de turbina de gas alimentado con hidrógeno líquido para el mercado de la aviación ligera en el Campus de Tecnologías de Air Liquide en Grenoble, Francia.
Este avance forma parte del proyecto BeautHyFuel, una iniciativa destinada a explorar soluciones de propulsión con hidrógeno para aeronaves ligeras.
El proyecto BeautHyFuel es respaldado por la Dirección General de Aviación Civil (DGAC) de Francia como parte del programa de estímulo post-COVID-19 del país. Liderado por Turbotech y Elixir Aviation, cuenta con la colaboración de Safran, Air Liquide y Daher, combinando experiencia en tecnologías de turbinas, almacenamiento criogénico y certificación aeronáutica.
Pruebas revolucionarias con almacenamiento de hidrógeno líquido
En septiembre de 2024, las empresas completaron con éxito la demostración en tierra de un motor de turbina basado en un ciclo regenerativo ultraeficiente, alimentado por un tanque de hidrógeno líquido a –250 °C desarrollado por Air Liquide. Este sistema replicó todas las funciones necesarias para la integración en un avión completo, marcando un hito en la transición hacia una aviación totalmente descarbonizada.
La fase inicial de pruebas, realizada en enero de 2024 en las instalaciones de ArianeGroup en Vernon, Francia, utilizó hidrógeno en estado gaseoso. Esto permitió una primera caracterización del motor antes de integrar el sistema de almacenamiento criogénico. Según Damien Fauvet, CEO de Turbotech, “este trabajo buscaba alcanzar una densidad energética similar a los combustibles convencionales como el Avgas o Jet A-1, respetando las limitaciones de retrofitting, operatividad y certificación”.
Cómo funciona un motor de turbina de gas alimentado con hidrógeno líquido.
Un motor de turbina de gas alimentado con hidrógeno líquido utiliza tanques criogénicos para almacenar el hidrógeno a –250 °C. Durante su funcionamiento, el hidrógeno líquido se calienta y convierte en gas antes de ser mezclado con aire comprimido en la cámara de combustión.
Esta mezcla se quema, produciendo únicamente vapor de agua como subproducto. Los gases calientes resultantes de la combustión se expanden dentro de la turbina, generando energía mecánica que puede ser utilizada para propulsar aeronaves o generar electricidad. Este sistema ofrece ventajas clave como alta eficiencia energética, cero emisiones de carbono y menor peso en comparación con combustibles fósiles.
Ventajas y desafíos de la propulsión con hidrógeno
El hidrógeno líquido ofrece una densidad energética significativa que lo convierte en una alternativa viable a los combustibles fósiles.
Sin embargo, su manipulación requiere soluciones avanzadas de almacenamiento y un diseño especializado para mantener el combustible a temperaturas criogénicas. Estas innovaciones son clave para garantizar su operatividad en condiciones reales.
¿Qué es la densidad energética?
La densidad energética es una medida de la cantidad de energía almacenada en un combustible o sistema por unidad de volumen o peso. En términos simples, indica cuánta energía útil se puede obtener de una determinada cantidad de material. Se expresa comúnmente en megajulios por kilogramo (MJ/kg) para la densidad energética específica (por peso) o en megajulios por litro (MJ/L) para la densidad energética volumétrica.
La densidad energética puede ser específica, relacionada con el peso del material, como en el caso del hidrógeno, que tiene 120 MJ/kg frente a los 44 MJ/kg de la gasolina, o volumétrica, que se refiere al volumen del material. El hidrógeno gaseoso tiene baja densidad volumétrica, por lo que debe comprimirse o licuarse para ser práctico. Una mayor densidad energética permite almacenar más energía en menos espacio o peso, lo cual es fundamental para aplicaciones como la aviación y los vehículos eléctricos. En particular, el hidrógeno líquido combina una alta densidad específica con tecnologías avanzadas de almacenamiento, ofreciendo mayor autonomía sin emisiones de carbono.
Colaboración para un futuro sostenible
El vicepresidente de programas de hidrógeno en Safran, Pierre-Alain Lambert, destacó que esta colaboración ha demostrado la viabilidad de un sistema de propulsión de alta tecnología y cero emisiones de carbono, diseñado específicamente para aviones ligeros.
Por su parte, Xavier Traversac, vicepresidente de Tecnologías Avanzadas de Air Liquide, subrayó la importancia de la colaboración entre diferentes sectores para acelerar la innovación hacia un transporte aéreo sostenible.
Perspectivas y próximos pasos
Desde su lanzamiento en junio de 2022, el proyecto BeautHyFuel se ha enfocado en desarrollar y probar en tierra un sistema de propulsión con hidrógeno certificado para la aviación ligera. Además de su contribución a la reducción de emisiones, busca establecer una metodología que facilite la certificación y el retrofitting de aeronaves existentes.
Este esfuerzo complementa otras iniciativas de Safran y sus socios para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero en el transporte aéreo, alineándose con los objetivos globales de sostenibilidad. En el contexto de la transición energética, el hidrógeno se consolida como un vector clave para la aviación, permitiendo un futuro con vuelos de baja emisión de carbono.
La validación de esta turbina alimentada por hidrógeno líquido marca un hito en la búsqueda de soluciones viables para la descarbonización de la aviación. A medida que los países invierten en la producción masiva de hidrógeno verde, proyectos como BeautHyFuel ofrecen una base sólida para integrar esta tecnología en el sector aeronáutico, acercándonos a un futuro más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
Pierre Jordan dice
Keep the good work
Manuel José Guzmán Pérez dice
Muy excelente todo este trabajo de reingeniería e innovación, que han realizado y alcanzado su grupo de empresas asociadas, con la meta principal de aportar soluciones tecnológicas que conllevan a la mitigación del efecto invernadero en nuestro planeta; específicamente mis felicitaciones al encontrar un maravilloso sustituto de la energía fósil como es la energía apartir del hidrógeno.