Primer motor aeronàutic d’hidrogen arriba a potència de desenganxament amb èxit

Per primera vegada en la indústria, les companyies han provat un motor aeronàutic Rolls-Royce Pearl 15 modificat, assolint la potència màxima d’enlairament mentre funcionava amb hidrogen al 100%, al Stennis Space Center de la NASA, a prop de Bay St. Louis (Mississipí).

Aquest important assoliment és el resultat d’un programa de quatre anys entre Rolls-Royce, easyJet i socis globals per explorar l’hidrogen com a possible combustible d’aviació i generar coneixement tècnic per a futures aplicacions de propulsió.

EasyJet va explicar que ha tingut un paper clau donant suport al desenvolupament de la tecnologia de turbines de gas d’hidrogen com a part de les seves ambicions de descarbonització a llarg termini. L’ampliació de la col·laboració de Rolls-Royce amb Tata Consultancy Services (TCS) ha accelerat el progrés cap als seus objectius tecnològics, aportant capacitats addicionals en àrees clau d’enginyeria.

Durant aquesta fase del programa, els enginyers van demostrar que un motor a reacció modern, adaptable per a avions de passadís únic, pot funcionar de manera segura amb hidrogen gasós al llarg de tot el cicle de vol simulat, incloent l’arrencada, l’enlairament, la fase de creuer i l’aterratge.

El programa de Rolls-Royce va seguir un enfocament incremental basat en la tecnologia per demostrar els fonaments. Des de les primeres proves de motor a Boscombe Down (Regne Unit) el 2022, la tecnologia es va ampliar i desenvolupar mitjançant un programa al Regne Unit i Europa d’assajos de components i sistemes, incloent la creació d’una instal·lació de proves d’hidrogen a escala real a l’HSE, abans de la seva integració completa en un motor demostrador alimentat per hidrogen. Les modificacions inicials també es van centrar en adaptar el motor per substituir el combustible convencional per hidrogen, tenint en compte tant les emissions de carboni com les no relacionades amb CO₂ mitjançant un ampli programa de combustió.

David Morgan, director d’operacions a easyJet, afirma: “Aquesta fita pionera en la indústria és una prova clara del progrés assolit en la nostra col·laboració amb Rolls-Royce, portant l’hidrogen des d’un concepte inicial fins a un motor complet i proves exitoses en tan sols uns anys. Demostrar el funcionament amb hidrogen al 100% a gran escala és un assoliment molt significatiu i suposa un pas important cap a l’ambició d’easyJet d’assolir les zero emissions netes, donant suport a la transició cap a una aviació més sostenible a llarg termini”.

El programa ha aportat valuosos coneixements sobre la combustió de l’hidrogen, els sistemes de combustible i la integració del motor, recolzant el potencial de futurs avions propulsats per hidrogen per reduir significativament les emissions de carboni en l’aviació europea i britànica, complementant a més l’ús de combustibles sostenibles d’aviació (SAF) per donar suport al creixement futur, tal com es recull a l’informe Enabling Hydrogen in the European Aviation Market.

Adam Newman, responsable d’enginyeria del programa demostrador d’hidrogen de Rolls-Royce, comenta: “Aquest programa ens ha proporcionat la comprensió més clara de la indústria sobre com es comporta l’hidrogen en una turbina de gas aeronàutica moderna. Mitjançant un enfocament de proves col·laboratiu i per fases, hem validat tecnologies de combustió, combustible i sistemes de control, i demostrat l’ús segur de l’hidrogen des del disseny fins a la posada en marxa, manteniment i proves”.

“Hem explorat una àmplia gamma de condicions operatives, inclosos escenaris de fallada, cosa que ha permès operar a màxima potència i durant tot el cicle de vol. La rapidesa en l’execució ha estat clau, i els coneixements adquirits, molts d’ells aplicables a diferents combustibles, s’utilitzaran en futurs programes, inclòs UltraFan, reforçant la nostra confiança que la turbina de gas continuarà sent clau en el futur de l’aviació sostenible”, va afegir.

Anupam Singhal, president de fabricació de Tata Consultancy Services, assenyala: “Aquesta fita reflecteix el que és possible quan l’enginyeria avançada es combina amb capacitats digitals i una profunda col·laboració en l’ecosistema per acostar la innovació disruptiva a la realitat. A TCS, estem orgullosos de donar suport a Rolls-Royce en l’acceleració de la propulsió amb hidrogen mitjançant la nostra experiència en enginyeria, sistemes i programari. Aquest assoliment marca un avenç significatiu, demostrant no només la viabilitat de l’hidrogen, sinó també la preparació del sector per convertir l’ambició en execució”.

El doctor Nigel Moss, responsable del sector aeroespacial al centre científic del Health and Safety Executive (Regne Unit), afirma: “Durant més de dues dècades, el nostre centre ha desenvolupat una experiència líder mundial en la manipulació segura de l’hidrogen, i el nostre treball en aquest projecte va incloure la construcció i prova d’infraestructures d’hidrogen pressuritzat per complir exigents requisits de seguretat i rendiment. Com sempre en el sector aeroespacial, la seguretat ha estat una prioritat absoluta en aquest treball innovador”.

Christine Powell, directora interina del centre NASA Stennis, afegeix: “La NASA Stennis ha demostrat ser un lloc de referència que permet a la indústria realitzar proves especialitzades necessàries per a les seves missions. Aquesta fita és un gran exemple de com la nostra infraestructura i experiència poden aprofitar-se per avançar en tecnologies futures i resoldre desafiaments més amplis”.