Aeronaves propulsadas por hidrógeno: Conceptos fundamentales, tecnologías clave e impactos ambientales

La aviación civil proporciona una red de transporte esencial que conecta el mundo y apoya el crecimiento económico global. Para mantener estos beneficios mientras se cumplen los objetivos ambientales, las aeronaves de próxima generación deben tener un impacto climático drásticamente reducido. Las aeronaves propulsadas por hidrógeno tienen el potencial de volar rutas existentes sin emisiones de carbono y reducir o eliminar otras emisiones. Este documento es una guía completa sobre aeronaves propulsadas por hidrógeno que explica la física fundamental y revisa las tecnologías actuales. Discutimos el impacto de estas tecnologías en el diseño de aeronaves, costos, certificación y medio ambiente. A largo plazo, las aeronaves de hidrógeno parecen ser la alternativa más convincente a las aeronaves propulsadas por queroseno de hoy. El uso de hidrógeno también permite tecnologías novedosas, como celdas de combustible y electrónica superconductora, que podrían dar lugar a conceptos de aeronaves que no son factibles con queroseno. Las aeronaves propulsadas por hidrógeno son tecnológicamente viables pero requieren una investigación y desarrollo significativos. Los tanques de hidrógeno líquido liviano y su integración con la estructura de la aeronave son una de las tecnologías críticas. Las celdas de combustible pueden eliminar las emisiones en vuelo, pero deben volverse más ligeras, más potentes y más duraderas para hacer que las grandes aeronaves de transporte propulsadas por celdas de combustible sean factibles. Los turbofan de hidrógeno ya tienen estas características deseables, pero producen algunas emisiones, aunque mucho menos dañinas que los turbofan de queroseno. Más allá de las tecnologías de fuselaje y propulsión, la viabilidad de las aeronaves de hidrógeno depende de la producción de hidrógeno verde de bajo costo, lo que requiere inversiones masivas en la infraestructura energética.