«Optimizar la integración y el funcionamiento de varios subsistemas para hacer viable el uso de hidrógeno a nivel de aeronaves es nuestro desafío clave.»
Roland Gerhards es Director Gerente Centro ZAL de Investigación Aeronáutica Aplicada.
2022 podría ser el año de la recuperación en el sector de la aviación, pero también hay muchos otros desafíos por delante, como lograr cero emisiones netas de carbono. Esto requiere la implementación de nuevos tipos de tecnologías. ¿Cómo está impulsando ZAL la innovación para cumplir los objetivos de cambio climático en la aviación?
ZAL apoya muchas actividades para lograr una aviación más ecológica de varias maneras. En primer lugar, estamos ofreciendo una plataforma para la colaboración, el intercambio y la creación de redes. Muchos socios en ZAL TechCenter están trabajando juntos a lo largo de la cadena de procesos de innovación: desde universidades, empresas emergentes, institutos de investigación (DLR, Fraunhofer) y proveedores hasta OEM (Airbus y Lufthansa Technik). En segundo lugar, la ZAL proporciona infraestructuras de investigación que pueden utilizar estos socios: entornos de prueba de hidrógeno, laboratorios de acústica, instalaciones láser, solo por nombrar algunos. En tercer lugar, nuestros expertos están construyendo demostradores y prototipos de prueba de conceptos para acelerar el proceso de innovación en sí. En definitiva, ofrecemos el entorno perfecto para las innovaciones en el campo de la aviación, muchas de las cuales contribuyen a la sostenibilidad.
ZAL juega un papel clave en la investigación del hidrógeno centrada en la descarbonización de la aviación. ¿Cuáles son los proyectos en curso en los que participa el centro? ¿Hamburgo lidera ahora la transformación actual de la aviación hacia una solución de movilidad climáticamente neutra basada en el hidrógeno?
ZAL participa en varios proyectos para el uso de hidrógeno en la aviación y está bien integrado en el ecosistema de hidrógeno de Hamburgo. Nuestro enfoque principal reside en la integración a nivel de sistemas y la gestión térmica. Optimizar la integración y el funcionamiento de varios subsistemas (por ejemplo, pilas de combustible, tanques de hidrógeno) para hacer viable el uso de hidrógeno a nivel de aeronaves es nuestro desafío clave. Un ejemplo es la reducción del peso de las pilas de combustible mediante el diseño de placas finales impresas en 3D y la integración de funciones. La gestión térmica también es fundamental: el uso de hidrógeno líquido (la principal solución de aviación para almacenar hidrógeno a bordo de los aviones) a -253 °C y una celda de combustible que proporciona calor «solo» hasta alrededor de 80 °C requiere nuevas soluciones para la transferencia de calor entre todos los subsistemas con fines de refrigeración y calefacción. Los bancos de prueba integrados se utilizan para operar sistemas bajo diferentes condiciones.
A una escala menor, estamos diseñando drones con suministro de energía de hidrógeno: en vez de 20 minutos de vuelo con baterías estamos llegando a más de dos horas y media usando pilas de combustible. Nuestro objetivo es lograr un tiempo de vuelo de más de 12 horas usando un tanque especialmente diseñado para hidrógeno líquido.
La Movilidad Aérea Urbana también está creciendo cada vez más rápido. ¿Se están preparando nuestras ciudades para albergar un mercado a largo plazo de taxis aéreos y servicios de drones? ¿Cuáles son las últimas tendencias en movilidad aérea de ZAL?
Hace un par de años, ZAL lanzó un proyecto de red llamado Windrove para mejorar la colaboración entre las diferentes partes interesadas, incluido el público en general. Uno de los resultados fue la aceptación de los servicios de drones principalmente para vuelos con un beneficio público pero no para escenarios de uso particulares. El proyecto MediFly se lanzó con esto en mente: transportar muestras de tejido entre hospitales y centros de pruebas para reducir el tiempo de las cirugías de cáncer. Aun así, la operativa diaria sobre una ciudad y en un espacio aéreo complejo es un desafío sobre el que trabaja el equipo del proyecto. Los taxis aéreos seguirán siendo un producto de nicho en el futuro cercano, ya que la certificación es una tarea enorme y el rendimiento del transporte (personas por hora transportada) es bastante limitado. Pero también hay otros escenarios de uso posibles, como los servicios de emergencia. El ruido también sigue siendo un problema que se mejorará con el uso de motores eléctricos, pero que no se resuelve fácilmente.
El ZAL TechCenter se inauguró oficialmente en Hamburgo en marzo de 2016. Si mira hacia atrás después de casi 6 años, ¿cuáles son los principales logros?
El principal logro es la confianza y colaboración entre los diferentes socios: nuestra nueva forma de trabajar. Se necesitaba una gestión activa de la red, pero está dando resultados: el ZAL TechCenter estaba al completo después de dos años y permanece completo incluso durante la crisis de la Covid. Ahora incluso estamos ampliando el edificio con ZAL II y ZAL III. Técnicamente, gestionamos docenas de proyectos (incluidos los de nuestros socios, probablemente incluso cientos). Definitivamente, lo más destacado fue que nuestras empresas emergentes JetLite y Synergeticon ganaron varios premios. Los circuitos eléctricos impresos (Airbus, Altran) y Sharkskin (Airbus, Lufthansa Technik, Fraunhofer) fueron además otros proyectos ganadores de premios.
Desde su punto de vista, ¿cuáles son los retos a corto plazo del sector de la aviación? ¿Está preparada la industria para afrontarlos?
La crisis de la Covid-19 ha afectado al sector de la aviación, a todos los involucrados, desde aerolíneas y aeropuertos hasta fabricantes y proveedores, a un nivel sin precedentes. Ahora, al comienzo de la recuperación, la guerra de Ucrania agrega otro nivel de desafíos. Pero siempre hay oportunidades: mientras que el mercado de aviones de fuselaje ancho/largo alcance necesitará más tiempo para recuperarse, la flota de aeronaves de pasillo único tardará menos en volver a la normalidad (cualquiera que sea la nueva normalidad: Lufthansa, por ejemplo, anticipa un 10 % menos de viajeros de negocios debido a las videoconferencias) con nuevos productos como el A321XLR. Para nuestras actividades de investigación, anticipamos un impulso aún mayor debido a la necesidad de disponer de tecnologías verdes por dos razones actualmente: el cambio climático y la independencia del petróleo y el gas. Y estamos bien preparados para ello con equipos excelentes y bien formados y una infraestructura compleja. No todas las respuestas tecnológicas están ahí todavía, pero con esta configuración, la industria está bien preparada para este cambio radical.
