Ingenieros aeroespaciales israelíes han desarrollado y patentado una técnica que puede usarse a bordo de aviones durante el vuelo para producir hidrógeno a partir de agua y de partículas de aluminio de forma segura y económica. El hidrógeno puede convertirse luego en energía eléctrica para diversos usos.

La importancia de este invento está en que puede abrir el camino para aviones que contaminen menos el aire y funcionen con electricidad, en lugar de los actuales sistemas hidráulicos y neumáticos, que son alimentados normalmente por el motor principal de la aeronave.

La investigación fue publicada recientemente en el International Journal of Hydrogen Energy.

“El hidrógeno producido a bordo del avión durante el vuelo puede ser enviado a una pila de combustible para que genere energía eléctrica”, dijo Shani Elitzur, de la Facultad de Ingeniería Aeroespacial de Instituto Technion-Israel de Tecnología, que está al frente de la investigación. “Esta tecnología ofrece una solución a numerosos desafíos, como lo es el almacenamiento de hidrógeno, sin los problemas que resultan con guardarlo en estado líquido o gaseoso”.

Los ingenieros pudieron solucionar el problema del almacenamiento al usar pilas de combustible de membranas de intercambio de protones (PEM, en inglés) y un proceso para activar el aluminio, patentado por los autores de la investigación, Alon Gany y Valery Rosenband, directores del doctorado de Elitzur, Alon Gany y Valery Rosenband.

“La producción eficiente de hidrógeno y su almacenamiento representan el futuro de las necesidades de energía a bordo de aviones, de forma eficiente y segura”, dijo Gany, profesor emérito que estuvo al frente del Centro de Propulsión de Cohetes y el Laboratorio de Aerotermodinámica en el Technion.

En 2015, Elitzur ocupó el tercer lugar entre los mejores científicos, innovadores y emprendedores jóvenes del mundo en la conferencia Falling Walls Lab, en Berlin, lo que hizo que el Ministerio de Ciencia de Israel le otorgara una beca para su investigación doctoral.

Cualquier agua sirve

La investigación de Elitzur se centró en el desarrollo de una reacción termoquímica espontánea y sostenida que produce hidrógeno cuando el polvo de aluminio se activa, ya sea por agua fresca o por aguas residuales a temperatura ambiente.

Dado que en el avión hay ambos tipos de agua, no es necesario llevar más a bordo para el proceso, como tampoco son necesarios tanques de almacenamiento de hidrógeno.

El calor generado por los procesos químicos podría ser usado para calentar el agua y la comida en la cocina, o para operaciones de deshielo o calentar el combustible antes de encender los motores, por ejemplo.

Según el artículo, el sistema propuesto por Elitzur podría reducir drásticamente las emisiones de dióxido de carbono y de vapores inflamables de los tanques de combustible, y también resultaría en un ambiente más silencioso en cabina.

“La posibilidad de usar las aguas que hay a bordo aumenta la eficiencia y la seguridad del sistema”, explicó Rosenband. “Además, las pilas de combustible PEM son altamente eficaces para generar energía eléctrica”.

Fabricantes de aviones como Boeing y Airbus ya han investigado el uso de pilas de combustible a bordo. Boeing ha experimentado con ellas en aviones pequeños antes de usarlas en su 787-8, el avión eléctrico más avanzado hasta la fecha.

Según los ingenieros del Technion, las pilas de combustible podrían ahorrar energía no sólo a bordo sino también durante el deshielo o para las torres de iluminación de pista