Un grupo de empresas de tecnología aeroespacial ha anunciado la formación de un consorcio colaborativo para desarrollar tecnología de turboventiladores híbridos, eléctricos y mejorados con agua para futuros sistemas de propulsión de aeronaves, con el apoyo de la Empresa Conjunta de Aviación Limpia de la Unión Europea (Clean Aviation).
MTU Aero Engines AG (MTU), Pratt & Whitney, Collins Aerospace (Collins), GKN Aerospace, Airbus, entre otras empresas, tienen como objetivo demostrar el potencial de estas tecnologías para mejorar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones de CO2 de los aviones hasta en un 25% en comparación con las emisiones actuales. Se trata de sistemas de propulsión de última generación para aeronaves de corto y mediano alcance.
En concreto, el proyecto Turboventilador de inyección de agua sostenible que comprende electricidad híbrida (SWITCH) se centra en el desarrollo de un nuevo concepto de propulsión construido a partir de dos tecnologías revolucionarias y sinérgicas: Turboventilador mejorado con agua (WET) y propulsión eléctrica híbrida. Al combinar estas tecnologías con la arquitectura del motor GTF TM de Pratt & Whitney , el concepto SWITCH tiene como objetivo mejorar significativamente la eficiencia y reducir sustancialmente las emisiones en todo el entorno operativo de una aeronave. Las tecnologías desarrolladas como parte de SWITCH serán totalmente compatibles con combustibles alternativos más limpios, como el combustible de aviación sostenible (SAF), y se evaluarán para su uso futuro con hidrógeno.
«Este consorcio SWITCH de gran impacto brinda una oportunidad única para demostrar los beneficios de las tecnologías de propulsión WET e híbrida eléctrica, no solo de forma independiente, sino como parte de un sistema», dijo Stefan Weber, vicepresidente senior de Ingeniería y Tecnología, en la MTU, que añadió que “WET ofrece un potencial considerable para aumentar la eficiencia y reducir significativamente todas las emisiones para los futuros sistemas de propulsión de aeronaves, ya sea que funcionen con queroseno convencional, SAF o incluso hidrógeno. Dado que el concepto se basa en turbinas de gas, el concepto WET aprovecha al máximo la experiencia de MTU”.
El tren motriz híbrido-eléctrico GTF permitirá una eficiencia aún mayor en todas las fases del vuelo al aprovechar los generadores de motores eléctricos de clase megavatio altamente eficientes, la electrónica de potencia y las baterías para optimizar el rendimiento de la turbina de gas que quema combustible. El concepto WET recupera el vapor de agua del escape del motor y lo reinyecta en la cámara de combustión para mejorar significativamente la eficiencia del combustible, reducir las emisiones de NOx y disminuir las emisiones de formación de estelas. Estas tecnologías revolucionarias están diseñadas para trabajar juntas para ofrecer una reducción radical en las emisiones y el uso de energía en todo el sistema operativo, al mismo tiempo que mantienen la confiabilidad y operatividad de clase mundial.
“Este proyecto nos permitirá avanzar en varias tecnologías clave en nuestra hoja de ruta para ampliar aún más la eficiencia de la arquitectura del motor GTF”, dijo Geoff Hunt, vicepresidente senior de Ingeniería y Tecnología de Pratt & Whitney. “Dado el desafío de reducir el impacto ambiental de la aviación, la colaboración entre industrias y las asociaciones público-privadas como Clean Aviation desempeñarán un papel vital en la entrega de los avances tecnológicos necesarios para hacer realidad la aviación con cero emisiones netas”, añadió.
Airbus proporcionará experiencia clave relacionada con la futura integración de las tecnologías SWITCH a nivel de aeronave y apoyará la evaluación de los beneficios de rendimiento, incluido el diseño de aeronaves y la integración de sistemas de gestión de batería y energía. “Las nuevas tecnologías de propulsión desempeñarán un papel importante en el logro de los objetivos de cero emisiones netas de la aviación, junto con nuevos diseños de aeronaves y fuentes de energía sostenibles”, afirmó Sabine Klauke, directora de tecnología de Airbus. “Agradecemos esta oportunidad de colaborar y avanzar en la investigación de la próxima generación de conceptos avanzados de tren motriz”.
Por su parte, Collins proporcionará generadores de motores eléctricos de clase de megavatios y electrónica de potencia, distribución y protección de CC de alto voltaje, componentes de gestión térmica y arquitecturas de góndolas para el proyecto. “La tecnología de propulsión híbrida-eléctrica es un factor clave para aumentar la eficiencia en múltiples aplicaciones diferentes de aeronaves, desde movilidad aérea avanzada hasta aviones comerciales”, dijo Mauro Atalla, vicepresidente senior de Ingeniería y Tecnología de Collins Aerospace. “Trabajando con Clean Aviation y el consorcio SWITCH, aceleraremos el desarrollo de estas tecnologías críticas desde nuestras instalaciones de última generación en Francia, Alemania, Irlanda, Italia y el Reino Unido”.
GKN Aerospace desarrollará varias estructuras de motor con funcionalidades completamente nuevas, como máquinas eléctricas integradas e intercambiadores de calor. “Estamos encantados de colaborar en el proyecto SWITCH y ayudar a abordar muchas oportunidades y desafíos emocionantes en torno a la gestión de energía térmica y eléctrica dentro de un sistema de propulsión altamente avanzado”, dijo Henrik Runnemalm, vicepresidente del Centro de Tecnología Global, Suecia, en GKN Aerospace. “Aprovecharemos nuestro exclusivo banco de pruebas en caliente en Trollhättan, Suecia, así como nuestro cableado eléctrico de alto voltaje desarrollado por nuestro negocio GKN Fokker en los Países Bajos”…
