Tras la teoría de los gases de efecto invernadero y la decisión política de la descarbonización de la industria de la aviación, la propulsión a partir del hidrógeno aparece como una de las alternativas para intentar la eliminación de las emisiones netas cero en 2050. En ese derrotero, las tecnologías superconductoras podrían ofrecer una ventaja para los aviones impulsados por hidrógeno, a partir del uso de 
hidrógeno líquido a -253 °C como combustible y/o para enfriar de manera eficiente los sistemas de propulsión eléctrica de próxima generación. En esa línea, la tecnología criogénica podría permitir una transmisión de energía casi intacta dentro de los sistemas eléctricos de la aeronave, mejorando significativamente su eficiencia energética y su rendimiento.
Con motivo de unir fuerzas para lograr avances en el sentido que se está buscando, Airbus UpNext, una filial de Airbus, y Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation (Toshiba), la división energética de Toshiba Group, van a cooperar y compartirán su experiencia en tecnologías superconductoras para aplicarlas al futuro de la aviación que se quiere lograr.
“La asociación con Toshiba presenta una oportunidad única para superar las limitaciones de los motores eléctricos superconductores parciales y convencionales actuales. A través de esta colaboración, pretendemos ofrecer una tecnología innovadora que podría abrir nuevas posibilidades de diseño, en particular para los futuros aviones propulsados por hidrógeno de Airbus (…) Esta alianza representa un paso natural y esencial para avanzar en la tecnología de motores superconductores con el fin de satisfacer las necesidades de la industria aeroespacial”, afirmó Grzegorz Ombach, vicepresidente sénior de Airbus y responsable de I+D disruptiva, en una reunión de presentación del proyecto.
Por su parte, Tsutomu Takeuchi, director corporativo de Toshiba, responsable del negocio de sistemas de energía y director de Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation, dijo: “La experiencia de Toshiba en tecnología superconductora para un flujo de corriente elevado, tecnología de accionamiento de motores para un control preciso de la corriente y tecnología avanzada de maquinaria rotativa para un funcionamiento estable y a alta velocidad constituye una base sólida para esta alianza. Ambos reconocemos el enorme potencial de las tecnologías superconductoras para dar forma al futuro de las aeronaves e impulsar la descarbonización de la industria de la aviación. Confiamos en que nuestra colaboración con Airbus desempeñará un papel clave en el avance de las tecnologías de próxima generación para el sector aeroespacial”.
Los socios firmaron un acuerdo en Tokio, con motivo de Japan Aerospace 2024, para desarrollar conjuntamente un motor superconductor de dos megavatios.
En los últimos 10 años, Airbus ha hecho esfuerzos para reducir el riesgo de las tecnologías superconductoras. Recientemente, Airbus UpNext lanzó Cryoprop, un demostrador para probar un sistema de propulsión eléctrica superconductor de clase de dos megavatios. En cuanto a Toshiba, la empresa japonesa lleva casi medio siglo investigando y desarrollando aplicaciones de tecnología superconductora y en junio de 2022 lanzó su propio prototipo de motor superconductivo de dos megavatios para aplicaciones de movilidad.
El acuerdo se firmó en el marco de Airbus Tech Hub Japan, que se anunció en mayo pasado, como una iniciativa diseñada para desarrollar alianzas en el país que ayuden a la investigación, la tecnología y la innovación en el sector aeroespacial y a superar los límites en función de prepararse para la próxima generación de aeronaves. La alianza entre Toshiba y Airbus es el primer logro de este ambicioso proyecto en Japón.
La superconducción y la propulsión en base a hidrógeno
En el desarrollo de tecnologías superconductoras para la propulsión con hidrógeno, se explora el uso de materiales superconductores para mejorar la eficiencia y viabilidad de sistemas de propulsión que utilizan hidrógeno como combustible.
Un superconductor es un material que, al enfriarse por debajo de una cierta temperatura crítica, pierde toda resistencia eléctrica y permite el flujo de corriente sin pérdida de energía. Este fenómeno es esencial para mejorar la eficiencia energética en sistemas eléctricos.
El hidrógeno es un combustible limpio que, al combinarse con oxígeno, produce energía, emitiendo agua como subproducto. Esta tecnología de propulsión es atractiva para el sector aeronáutico y espacial debido a su potencial para reducir emisiones de carbono.
Los superconductores pueden usarse en motores eléctricos y generadores, permitiendo que estos dispositivos sean más compactos, ligeros y eficientes.
Los sistemas de almacenamiento y distribución de hidrógeno también pueden beneficiarse de la superconductividad. Los conductores superconductores pueden transportar corrientes elevadas, lo cual es ventajoso para la transmisión de energía en infraestructuras que suministran energía a motores eléctricos impulsados por hidrógeno.
La integración de tecnologías superconductoras con hidrógeno es de especial interés en la industria aeroespacial, ya que permite crear sistemas de propulsión eléctrica más ligeros y potentes, esenciales para vuelos de larga distancia y vehículos espaciales de alta eficiencia.
Estas tecnologías, aunque prometedoras, todavía enfrentan desafíos como el costo de los materiales superconductores y la necesidad de enfriamiento extremo. Sin embargo, el avance en este campo podría representar un cambio significativo hacia sistemas de transporte y propulsión más sostenibles y energéticamente eficientes.
Fuentes: Airbus y otras.
