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Tecnología aeronáutica para aviones más eficientes
La industria
aeronáutica se enfrenta a un futuro marcado por el desarrollo de
aviones disruptivos para cumplir con los objetivos de reducción de
emisiones contaminantes, manteniendo los niveles de operatividad y
controlando los costes. Para alcanzar estos retos, las
investigaciones actuales están centradas en la aplicación
tecnológica en el diseño y fabricación de las aeronaves, en la
implementación de nuevos materiales, en la digitalización, en el
desarrollo de tecnologías de generación y en el almacenamiento y
gestión de energía, junto con su integración en la estructura.
las perspectivas para el mercado de aviación comercial de cara a los
próximos años eran, según la última Previsión Global del Mercado de
Airbus, un incremento del 4,3% anual del tráfico aéreo en el periodo
2019-2038, pasando de los cerca de 23.000 aparatos de hoy en día a
47.680, de los que 39.210 serían nuevos. Además, el tráfico de carga
aérea crecería un 3,6% por año hasta 2038, duplicando los actuales
niveles, lo que requeriría en torno a 2.800 cargueros, frente a los
1.800 de la actualidad. Todo ello exigiría la actualización de las
flotas con aviones de última generación, posible gracias a los
avances tecnológicos que permiten un acercamiento al objetivo de
emisiones cero a través de sistemas de propulsión más eficientes y
aviones más ligeros y eléctricos.
Con la irrupción de la pandemia, estas estimaciones han variado
notablemente, como destaca el informe “COVID-19. Perspectivas para
el transporte aéreo en los próximos 5 años”, de la Asociación
Internacional de Transporte Aéreo (IATA). Los viajes aéreos se
recuperarán a un ritmo más lento que la mayoría de la economía, y
hasta 2023 no se volverá a los niveles de tráfico internacional de
2019. En torno a 2025 se prevé una bajada del 10% en las previsiones
de crecimiento, lo que puede conllevar modificaciones en los
proyectos de regeneración de aeronaves.
El desarrollo
aeronáutico en la actualidad se
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está centrando en tres vertientes, como comenta Vicente Gómez, secretario
general de la Plataforma Tecnológica Aeroespacial Española (PAE):
– La eficiencia medioambiental: reducción drástica de las
emisiones (la aviación es actualmente responsable del 2% de
las emisiones totales de CO2). Se trabaja para que las
emisiones netas de carbono de la aviación sean en 2050 la
mitad de lo que eran en 2005.
– La eficiencia energética: reducción del consumo, factor
principal del coste de operación de los aviones.
– La competitividad en precio sin sacrificar la seguridad:
para que la aviación siga siendo el medio de transporte más
seguro.
“Hay muchas líneas de trabajo para cumplir con esos
objetivos y una de ellas es la de conseguir diseñar y
fabricar aviones más eficientes aerodinámicamente,
reduciendo la resistencia aerodinámica para aumentar la
eficiencia energética”, señala Gómez, que, de entre las
ideas en desarrollo que se están investigando para
conseguirlo, destaca las tecnologías que permiten la
optimización de trayectorias o la que trata de conseguir un
flujo aerodinámico laminar en torno a la aeronave.
“Hay diversos proyectos en esta dirección en Europa, e
incluso alguno de ellos ya está haciendo ensayos en vuelo,
como el proyecto de Airbus, en el que se han sustituido las
secciones externas del ala de un avión comercial por unas
nuevas capaces de reducir la resistencia aerodinámica en un
50% y ahorrar un 5% de CO2, y en el que la industria
española ha tenido una participación relevante (la
estructura de la nueva ala laminar ha sido desarrollada y
fabricada en España por Aernnova)”.
Digitalización aeronáutica
Para lograr aviones aerodinámicamente más eficientes, las
investigaciones también se están centrando en los materiales
utilizados En esta línea, uno de los principales avances de
los últimos años ha sido el plástico reforzado con fibra de
carbono, que es un
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ejemplo claro de desarrollo
de alta tecnología
en el sector aeroespacial
que luego se ha transferido a otros sectores. “España ha sido pionera a nivel
mundial en este desarrollo”, señala Gómez, para quien el reto actual es
disminuir los costes de fabricación de los elementos en fibra de carbono y dotar
a las estructuras fabricadas con estos materiales de más funciones que la
meramente estructural.
Es lo que se conoce como multifuncionalidad (sensorización, amortiguación,
tolerancia al daño, propiedades electromagnéticas, corrosión o la mejora de
adhesión o el comportamiento a fatiga). “Un ejemplo sería la integración de los
cableados en las estructuras o el tuneado de las propiedades térmicas o
eléctricas de los elementos estructurales para mejorar ciertas propiedades como
la conductividad; en esa integración, la nanotecnología juega un papel
importante. Además, se desarrollan tecnologías que permiten un aumento de la
cadencia de producción y una disminución de material de desecho”, menciona.
En cualquier caso, existen en la actualidad múltiples soluciones tecnológicas en
desarrollo en la industria aeronáutica, desde las que apuestan por cambios
drásticos en la configuración de los aviones y sus sistemas propulsivos
(sistemas de propulsión eléctrica o híbrida o combustibles no contaminantes como
el hidrógeno) hasta las que van introduciendo cambios más incrementales buscando
la reducción de emisiones acumulativas para cumplir los objetivos de
descarbonización (el aumento de eficiencia de las turbinas para menguar consumo
o la disminución del peso de los aviones en todos sus elementos) o el uso de
combustibles sostenibles. “Además de esta tendencia hacia la rebaja de
emisiones, la industria aeronáutica está fuertemente involucrada en aumentar la
competitividad en todo el ciclo de vida de las aeronaves sin comprometer la
seguridad”, puntualiza Vicente Gómez, quien aprecia que, para conseguirlo, la
digitalización desde el diseño de todos los procesos y los servicios es un
elemento fundamental.
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