Transporte aéreo

La aeronáutica investiga para ser más limpia y poder crecer (Junio-2011)

Mundial

Las enormes cantidades de dinero previstas para investigación y desarrollo en las próximas décadas se van a dedicar, sobre todo, a reducir la contaminación por emisiones y por ruido, a mejorar el control del tráfico aéreo y a aumentar la seguridad de los vuelos, cuyo sustancial crecimiento está en todas las previsiones. Precisamente Innovación para una aviación sostenible en un medioambiente global fue el lema de Aerodays 2011, la cumbre aeronáutica europea que se celebró en Madrid y se presentó la visión del sector para 2050.

Los fabricantes y las compañías aéreas contemplan las perspectivas favorables para su negocio pero saben que no pueden perder de vista ni la seguridad, ni el previsible aumento del precio del combustible, ni el impacto ambiental. Todo ello sin olvidar la futura competencia de economías emergentes.

El sector aeronáutico es de ciclo largo y "probablemente el mejor organizado del mundo", según Eric Dautriat, que dirige el programa tecnológico europeo Clean Sky (Cielos limpios). Su funcionamiento se basa en dedicar una gran parte de su facturación (alrededor de un 12%), complementada por grandes inyecciones de dinero público, a la investigación y desarrollo, que permite una continua innovación. En esa estrategia se enmarca el informe Ruta aérea 2050. Una visión a largo plazo del sector que expone cómo y en qué áreas deben establecerse las prioridades europeas en I+D. Ahora debe ser desarrollado, pero lo que se necesita es una inversión sostenida y sustancial en tecnología. Esa inversión se cifra en al menos 3.000 millones de euros anuales.

Mientras que a través de Clean Sky (que dispone de 1.600 millones de euros hasta 2017, financiados al 50% por el sector privado y el público) se pretende demostrar para 2020 que es posible la reducción de un 50% en emisiones de dióxido de carbono, un 80% en las de óxidos de nitrógeno y un 50% en el ruido, respecto a los niveles de 2000; estos objetivos se elevan al 75%, el 90% y el 65% respectivamente para 2050.

En los aviones, las principales áreas de investigación son los materiales compuestos (más avanzados que la fibra de carbono que ya está en el fuselaje de los últimos grandes aparatos comerciales) y los motores. Son dos factores clave para reducir el consumo de combustible, y con ello las emisiones, haciendo los vehículos más ligeros y los sistemas de propulsión más eficientes.

El otro factor clave es el propio combustible, para el que se anunció un acuerdo para poner en marcha una cadena completa de producción de biocombustibles.

Iniciativas de Airbus en nanotecnología

Aunque los aviones han sido tradicionalmente metálicos, Airbus ha apostado siempre por un mayor empleo de material compuesto. Así, su nuevo producto, el A350, tendrá un contenido de material compuesto superior al 50% del peso de la estructura del avión, aspecto importante porque permite ahorrar peso, lo que se traduce en un menor consumo de combustible y menos costes de operación también para las aerolíneas. Por material compuesto se entiende la combinación de dos materiales, una matriz y un agente de refuerzo. Las matrices más utilizadas en estructura aeronáutica son resinas poliméricas tipo Epoxi y en el caso de los refuerzos, fibras continuas de carbono y vidrio.

Actualmente las nanotecnologías presentan un gran potencial para superar los retos de las futuras estructuras aeronáuticas de material compuesto. Así, estas estructuras demandarán materiales de nueva generación con mejores prestaciones, menores costes, robustos, respetuosos con el medioambiente y multifuncionales, en el desarrollo de los cuales se prevé un impacto importante de las nanotecnologías. El gran interés de los nanomateriales reside en las propiedades únicas que exhiben (interfaciales, mecánicas, térmicas, electrónicas, eléctricas, magnéticas y ópticas), debido a su pequeño tamaño y a su alto grado de perfección. El reto se encuentra, por lo tanto, en trasladar estas propiedades desde la nanoescala a materiales y estructuras en la macroescala.
Con la introducción de estos nuevos materiales en los elementos aeronáuticos de material compuesto se pretende mejorar su comportamiento estructural (mayor resistencia y tolerancia al daño, menor absorción de humedad…) y su funcionalidad (conductividad eléctrica y térmica, resistencia al fuego, anti-hielo, detección de daños…). Esto permitiría eliminar actuales restricciones asociadas al uso de materiales compuestos en aeronáutica y con ello un importante ahorro de peso y coste”. El interés de Airbus por la nanotecnología se manifiesta en la medida que esta técnica pueda ayudar a optimizar las piezas de material compuesto que utiliza en la construcción de sus aviones, con los objetivos prioritarios de mejorar su conductividad eléctrica, así como su tolerancia al daño. En ambos casos se espera lograr un ahorro de peso considerable con respecto al que implican las soluciones empleadas actualmente.

Conceptos relacionados
[Ahorro de energía]  [Avión]  [Cambio climático]  [Desarrollo sostenible]  [Tecnología]  [Consumo de transporte]  [Biocombustible] 

Enlaces de interés
www.cleansky.eu
www.aerodays2011.org
www.airbus.com

Fuentes:
El País, 6 de abril de 2011
El Mundo, I+D Tecnología, 12 de abril de 2011
Fundación Vida Sostenible, junio de 2011