El 16 de Diciembre de 2022 se celebró en el Salón de Actos del CSIC la jornada «Materiales e Hidrógeno en Aeronaves». En ella se reunieron especialistas de la aeronáutica, materiales y del hidrógeno para debatir los desafíos que supone el uso del hidrógeno como vector energético en la aviación y su interacción con los materiales. La Jornada se desarrollo de forma híbrida y reunió a 265 personas (128 de forma presencial)
El programa abarcaba:
- los retos que supone en la aeronave (Conferencia de AIRBUS),
- los trabajos que los responsables de las aeroestructuras de las aeronaves están llevando a cabo (ACITURRI, AERNNOVA y AIRBUS),
- los programas de financiación que pueden ayudar a desarrollar estos desarrollos (CDTI),
- la experiencia del mundo científico en el trabajo con hidrógeno (INEUSTAR/INDUCIENCIA),
- Las actividades en laboratorios y centros tecnológicos: equipamiento y líneas de investigación (APPLUS Labs, IMDEA Materiales, CENIM-CSIC, CNH2, FIDAMC, INTA, TECNALIA, AIRBUS UPNEXT).
El programa con los ponentes puede encontrarse haciendo click en este enlace. Las presentaciones y el video con la grabación de las sesiones pueden encontrarse en este otro enlace.
El desarrollo de aviones comerciales impulsados por hidrógeno debe afrontar varios retos tecnológicos. Las soluciones a alguno de estos retos se encuentran todavía en un nivel de madurez muy bajo y necesitan una estrecha colaboración entre organismos de investigación, centros tecnológicos y empresas para desarrollarlos e integrarlos en aeronaves. Jornadas como ésta son esenciales para conseguir esta colaboración.
Durante las sesiones, AIRBUS presentó los retos que debe abordar el sector en esos momentos, y que pueden dividirse en dos grupos: 1) sobre la distribución de potencia (bien a través de pilas de combustible o quemando el hidrógeno directamente en la turbina) y el almacenamiento de hidrógeno líquido (tanques Dewar metálicos y fibra de carbono); 2) Regulación, certificación y en el desarrollo de las infraestructuras aeroportuarias.
ACITURRI presentó su solución de almacenamiento con un tanque integrado en el fuselaje y mamparo interior que ofrece, además de un rendimiento gravimétrico del 50%, ventajas significativas respecto al tanque Dewar. AERNNOVA se nos instaba a seguir colaborando en busca de un tanque para hidrógeno líquido que sea ligero, de fibra de carbono con ciertos componentes de acero de alta resistencia, económicos y estructuralmente viables.
A continuación, el CDTI presentó su portfolio de herramientas de financiación que pone a disposición de las empresas (entre otros el Plan Tecnológico Aeronáutico y Programas Europeos como Clean Aviation)
INEUSTAR/INDUCIENCIA puso de manifiesto las capacidades tecnológicas en la industria de la ciencia, con foco en instalaciones criogénicas para almacenamiento de hidrógeno.
La última sesión recogió las iniciativas en ensayos y materiales. Desde APPLUS se mostró el desarrollo de un criostato para ensayar materiales (composites, aleaciones o polímeros) a 20ºK. IMDEA Materiales presentó el potencial que tiene una técnica como la tomografía de rayos X en el estudio de la percolación de las grietas en el material, y que se puede usar tanto en material cargado con hidrógeno como en material sin cargar. El CENIM presentó las distintas capacidades tecnológicas que dispone, así como la metodología de trabajo que realiza en estudios de comportamiento de materiales metálicos en contacto con hidrógeno. Asimismo nos señaló que existen pocos datos del comportamiento mecánico de materiales e hidrógeno a temperaturas de 20ºK. El CNH2 presentó las distintas opciones de transporte y almacenaje de hidrógeno. Por su parte, FIDAMC y el INTA expusieron sus trabajos sobre el comportamiento de los materiales compuestos en contacto con el hidrógeno líquido, incluyendo desarrollos de nuevos materiales compuestos destinados a resistir la permeación de hidrógeno minimizando las tensiones entre capas para disminuir el micro-cracking. TECNALIA informó de sus capacidades en el uso del hidrógeno en distintos sectores de movilidad y la iniciativa del Corredor Vasco del Hidrógeno. Finalmente, AIRBUS UPNEXT presentó las necesidades de infraestructuras para estos desarrollos y las oportunidades que pueden ofrecer a los centros tecnológicos y organismos de investigación.
La Jornada permitió conocer que se están desarrollando muchos trabajos en este ámbito y, también, que quedan muchas cuestiones por resolver: ¿Cómo se va a comportar un tanque de almacenamiento de hidrógeno líquido en el tiempo (la vida útil de un avión dura decenas de años)? ¿Qué requisitos y especificaciones tienen que cumplir estos materiales? ¿Cómo los ensayamos? ¿Cómo van a comportarse los inconeles de una turbina en contacto con el hidrógeno como combustible? ¿Cómo se transporta el hidrógeno líquido desde los tanques a las turbinas?
La Jornada fue clausurada por Carlos Capdevila, Director del CENIM (a quien agradecemos sus notas, que hemos utilizado en este resumen), José Mª Pérez (CDTI) y Silvia Lazcano, Presidenta de la PAE.