Impulsando el futuro: Innovaciones en propulsión para reducir las emisiones de carbono en la aviación

Una caminata de Bogotá a Manaos es de alrededor de 2.700 kilómetros, en una velocidad normal y sin tener en cuenta descansos tomaría alrededor de 540 horas o 22 días. Ahora, un avión de Bogotá a Manaos, sin escalas, toma entre 3 – 4 horas. Este cálculo ilustra uno de los logros más importantes de la humanidad: la aviación. Gracias a los principios de la aerodinámica y el diseño de aeronaves los seres humanos somos capaces de cruzar continentes en horas. Sin embargo, la aviación representa el 12% de las emisiones asociadas con el transporte mundial. Además, la cifra no aparenta una pronta disminución, al contrario el número probablemente aumente por el creciente número de pasajeros (Rodríguez, 2022). Debido a la dependencia de algunos destinos con los aviones se repiensa el desarrollo de tecnologías de propulsión ecológica para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes producidos por aeronaves y vehículos espaciales. 

Hay varias alternativas, una se relaciona con tecnologías de propulsión eléctrica e híbrida, Honeywell, una multinacional proveedora de servicios de ingeniería y sistemas aeroespaciales, ha propuesto múltiples soluciones, entre ellas la intervención de varias alternativas como el uso de biocombustible en la aviación y la provisión de energía a partir del uso de baterías y pilas de combustible de hidrógeno. Las pilas son una de las incorporaciones más relevantes, pues estas mejoran la eficiencia y seguridad de las aeronaves, trabajan silenciosamente, pueden recargarse y no emiten gases de efecto invernadero (Aeromercadeo, n.d.). Además de estas propuestas surge una innovación para desarrollar una tecnología por soplado, con un sistema que redirige el aire para generar la elevación necesaria, el diseño también depende de propulsores más pequeños, alejándose de configuraciones tradicionales de dos motores. Esta tecnología promete una mayor eficiencia, sobre todo en vuelos cortos, además de una posibilidad de despegue a bajar velocidades, por ello, “ los aviones [serán capaces de despegar] desde espacios como tejados, aparcamientos o campos de fútbol, ​​sin tener que utilizar métodos que consuman mucha energía, como soluciones de despegue y aterrizaje verticales” (mención Alejandra Uranga por Shah, 2021). Repensar la fuente en las naves equivale a repensar la estructura, puede que de momento esta electrificación equivalga a naves más pequeñas y con menor alcance en el viaje. Pero, esta incorporación no es necesariamente mala, una diversificación en los vehículos puede evitar que grandes naves “desperdicien” sus vuelos con pocos pasajeros y puede haber una cobertura regional más ajustada y menos contaminante.

Un papel determinante es la prueba y generación de ideas. Los observatorios y espacios de estudio son una estrategia adecuada para fomentar las nuevas tecnologías y estructuras, un claro ejemplo es The Grid, un laboratorio de Collins Aerospace “innovar, desarrollar y probar componentes críticos para la propulsión eléctrica híbrida y más sistemas eléctricos” (Traducido de Martínez, 2023). Los espacios académicos son los lugares donde se gestan las ideas para solucionar toda clase de problemáticas, y no necesariamente se involucran ingenieros aeroespaciales, pues esta industria es interdisciplinar y requiere de todo tipo de profesionales para transformarse. Las innovaciones en la estructura son ambiciosas, pero su futuro también depende de las condiciones disponibles. No solo se debe disponer de nuevas tecnologías, sino también nuevos espacios. Esto puede desacelerar los procesos para disminuir las emisiones de la industria. Una gran parte del éxito depende de la coordinación de los sectores que hacen posible el viaje en avión: empresas de energía, los aeropuertos y las entidades que regulan la aviación. Es recomendable dirigirse hacia el mismo horizonte y ver cómo debe ser la coordinación de cada área interesada y/o involucrada. Por ejemplo, tenemos una gran oportunidad con las baterías de hidrógeno, pero los gobiernos deben estimar las regulaciones y las empresas a generar en la contribuciones de las cadenas de valor del hidrógeno (Losada et al., 2020)

La madurez de la tecnología de baterías, la infraestructura de recarga y reabastecimiento, y las regulaciones gubernamentales son algunos de los desafíos que enfrenta la adopción de tecnologías de propulsión ecológica en el sector aeroespacial. Sin embargo, con el compromiso continuo de la industria y el apoyo de las regulaciones gubernamentales, es probable que se realicen más avances en el desarrollo y la adopción de estas tecnologías. La industria aeronáutica se encuentra inmersa en una era de transformación radical. La tendencia hacia una mayor electrificación y el uso de tecnologías más eficientes está allanando el camino para una aviación más sostenible y ecológica. Se espera que los avances en la propulsión eléctrica y la integración de sistemas de inteligencia artificial y automatización revolucionen el diseño y el rendimiento de las aeronaves, al tiempo que reducen la huella ambiental. La aparición de aviones con mayor autonomía y capacidad de vuelo, combinada con una infraestructura de transporte aéreo más inteligente y conectada, promete remodelar radicalmente la experiencia de viaje aéreo, haciéndola más eficiente, segura y respetuosa con el medio ambiente.

Referencias

Aeromercadeo. (n.d.). The Future of Sustainable Aviation Propulsion. Honeywell Aerospace. Retrieved October 18, 2023, from https://aerospace.honeywell.com/us/en/about-us/blogs/the-future-sustainable-aviation-propulsion

Losada, P., Aaronson, M., Brimmer, A., Hangai, Y., & Rein, J. (2020, November 11). The Sustainability Opportunity for Aerospace | BCG. Boston Consulting Group. Retrieved October 26, 2023, from https://www.bcg.com/publications/2020/sustainability-opportunity-for-aerospace-industry

Martínez, D. (2023, October 4). Collins Opens $50M Lab To Develop Hybrid Electric Propulsion Technologies. Simple Flying. Retrieved October 26, 2023, from https://simpleflying.com/collins-50m-usd-hybrid-electric-propulsion-lab-opened/

Rodríguez, H. (2022, December 22). El coste ambiental de la aviación. National Geographic. Retrieved October 18, 2023, from https://www.nationalgeographic.com.es/medio-ambiente/el-coste-ambiental-de-la-aviacion_19260

Shah, A. (2021, July 23). Electric Propulsion: The Future of Sustainable Aviation – USC Viterbi | School of Engineering. USC Viterbi School of Engineering. Retrieved October 18, 2023, from https://viterbischool.usc.edu/news/2021/07/electrical-propulsion-the-future-of-sustainable-aviation/

Annie Torres

Annie Torres

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