Skip to content

Sostenibilidad en el sector aeronáutico a través de los procesos productivos

Jorge Cordero

Jorge Cordero

AERTEC / Aerospace & Defence Systems

La sostenibilidad de la aviación es fundamental para el cumplimiento de los compromisos y las políticas europeas, entre las que se encuentra el Pacto Verde Europeo o la nueva estrategia industrial para Europa, y que entre otros persiguen la neutralidad en emisiones de carbono.

La reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero es la principal vía para contribuir a los objetivos medioambientales relacionados con el cambio climático. La aviación emite un 2% del total de las emisiones de CO2, principal responsable del calentamiento global, y el objetivo fijado es el de reducir en un 50% las emisiones de CO2 para el año 2050, lo que supondría dividir por dos las emisiones producidas en el año 2005. Sin embargo, siguiendo la tendencia actual, las previsiones de crecimiento del tráfico aéreo llevarían a unas emisiones de CO2 que triplicarían las actuales para el año 2050 si se tiene en cuenta la tasa histórica de mejoras tecnológicas introducidas en la aviación.

El objetivo comprometido por el sector aeronáutico es la reducción al 50% de las emisiones de CO2 para el año 2050, lo que incluye a los procesos productivos.

La industria del transporte aéreo juega un papel importante. Y no sólo a través del desarrollo de aeronaves menos contaminantes donde, en lo que a aviación comercial se refiere, parece que el hidrógeno desbancará a los biocombustibles y a la propulsión eléctrica. Junto a las tecnologías de propulsión, también se investiga en nuevas configuraciones estructurales más eficientes y materiales más ligeros. La industria, los medios industriales y los procesos productivos, tienen también un importante impacto medioambiental. De hecho, debe considerarse todo el ciclo de vida de una aeronave, desde el diseño a su reciclaje una vez acabado el ciclo de vida, lo que implica considerar las emisiones totales del ciclo de vida.

Las políticas de innovación ofrecen la oportunidad de introducir importantes cambios en el sector de la aviación, tanto en los productos como en los procesos.

En Europa, el Programa Clean Sky, que pasará a denominarse Clean Aviation, ha sido y es el instrumento clave para, a través de la tecnología, introducir en el sector mejoras con un impacto medioambiental positivo. Las infraestructuras aeroportuarias y las operaciones también disponen de hojas de ruta para contribuir a los objetivos de desarrollo sostenible, y en Europa la innovación a este respecto se planifica y financia a través de SESAR (Single European Sky ATM Research).

La estrategia de Clean Aviation para pasar de una aviación basada en los combustibles fósiles a una aviación climáticamente neutral se estructura en dos fases. En una primera fase, en torno al año 2030, la aviación se descarbonizaría mediante el desarrollo de aeronaves ultra eficientes, mediante el uso de combustibles alternativos y sostenibles, y gracias a la introducción de nuevos conceptos de transporte aéreo. Entre estos últimos cabe destacar el uso de pequeñas aeronaves eléctricas o aeronaves híbridas eléctricas para trayectos de corto alcance, favoreciendo la movilidad de corta distancia.

La segunda fase, para alcanzar la neutralidad supondría desarrollar aeronaves hiper eficientes, emplear fuentes de energía totalmente descarbonizadas como son el hidrógeno líquido, las pilas de combustible o baterías con densidad energética ultra alta.

AERTEC, es socio principal del Programa Clean Sky 2, participando en dicho Programa a través del proyecto PASSARO (caPAbilities for innovative Structural and functional teSting of AeROstructures). PASSARO es un proyecto que está siendo ejecutado por un consorcio internacional formado por empresas y centros de investigación de Portugal, junto con AERTEC y que aborda la investigación y el desarrollo de distintas tecnologías. AERTEC ha desarrollado tecnologías en el ámbito de los procesos de fabricación y en mayor medida de los procesos de verificación funcional de aeronaves, en concreto en los relacionados con las pruebas funcionales en tierra. También han sido objeto de estudio tecnologías tales como la realidad aumentada para la asistencia al operario en la realización de pruebas asistidas por computador, el aumento de la conectividad entre medios de prueba, la minería de procesos para explotar los datos adquiridos en los procesos de pruebas, el modelado y simulación fluidodinámica para la caracterización de fugas de fluidos en pruebas de estanqueidad, o el desarrollo de novedosos sistemas de pruebas funcionales capaces de adquirir y procesar señales de cualquier sistema de avión han sido objeto de estudio y han dado lugar a avanzados demostradores tecnológicos.  

Así mismo, en el marco de este proyecto se ha podido contribuir, a través de una actividad transversal (Eco-Design), a la realización de estudios de impacto ambiental de los procesos productivos. En colaboración con Airbus Defence & Space, y con el Instituto Fraunhofer, AERTEC participó recientemente en un estudio para evaluar el impacto medioambiental que tendría la introducción de robots colaborativos y procesos de encintado automático de fibra de carbono en el proceso productivo de capós de motor. Estos nuevos procesos contribuyen a la optimización del uso de materias primas y a la eficiencia energética del proceso productivo. Mediante lo que se conoce como LCA (Life Cycle Assement) o evaluación del ciclo de vida. Considerando como un factor clave la energía media consumida por unidad de tiempo productivo, que aúna el impacto medioambiental y la productividad, se determinó que la automatización contribuye de forma definitiva a la reducción del tiempo de producción por unidad de producto, y consecuentemente a la reducción de la energía neta media consumida. Esto constituye una contribución significativa al rendimiento medioambiental del proceso productivo.

Las conclusiones de este trabajo se publicarán en Macromolecular Symposia – TOP 2021 de la Editorial Wiley, en un artículo de investigación titulado: “Gate-to-gate study for collaborative robot-assisted composite parts manufacturing using a work effort unit approach”. El autor de este artículo es co-autor del publicado.

 

Production processes

 

Share / Comparte