Tras la finalización exitosa de la fase de diseño del proyecto FLyCLEEN, ARPA-E* ha concedido a GE Aerospace Research 4,5 millones de dólares para financiar la Fase 2 y dar el siguiente paso en la construcción y demostración de un subsistema de generación de energía de 25 kW que integre pilas de combustible de óxido sólido a turbina de gas que funcionen con combustibles SAF para generar propulsión eléctrica híbrida. El uso de pilas de combustible podría mejorar enormemente la eficiencia de convertir la energía química de los SAF en energía eléctrica y acercarse a las emisiones netas de CO2 cero.
El proyecto FLyCLEEN (FueL CelL Embedded ENgine) de GE forma parte de un esfuerzo mayor con ARPA-E para avanzar en los componentes fundamentales del vuelo comercial híbrido eléctrico.
Los investigadores de GE Aerospace también trabajan en otros programas ARPA-E para ampliar el tren motriz eléctrico y el cableado necesarios para la propulsión eléctrica híbrida.
John Hong, ingeniero senior de investigación de combustión de GE Aerospace y líder del proyecto FLyCLEEN, expresó que el equipo está aportando casi dos décadas de experiencia en tecnología de celdas de combustible de óxido sólido para respaldar el desarrollo y la demostración de un sistema de generación de energía de alta eficiencia con menores emisiones de carbono. “La integración de pilas de combustible en el sistema de propulsión de motores a reacción representa una tecnología híbrida potencialmente prometedora para tecnologías adicionales de eficiencia de combustible en aplicaciones de aviones de mayor empuje”, dijo Hong.
Hong explicó que este enfoque híbrido utiliza SAF tanto en las pilas de combustible como en las turbinas de gas. Una parte del SAF se transforma en gas de síntesis para alimentar las pilas de combustible, mientras que el resto del SAF se consume en el motor de turbina de gas. Este es un concepto novedoso que se combina en un mismo sistema.
Hong añadió: “Este es un momento muy emocionante para la industria aeroespacial. Desde pilas de combustible y SAF hasta avances en energía eléctrica, hidrógeno e incluso nuevas arquitecturas de motores como nuestro diseño de ventilador abierto, asistimos a una confluencia de tecnologías que impulsan el progreso en varios frentes. Y necesitaremos todas las nuevas inversiones y asociaciones públicas como las que tenemos con ARPA-E para alcanzar el objetivo de la industria de cero emisiones netas de CO2 para 2050”.
Los programas en curso de GE Aerospace Research en propulsión eléctrica híbrida con ARPA-E son un gran complemento al programa CFM RISE (Innovación revolucionaria para motores sostenibles), el importante demostrador de tecnología que GE Aerospace presentó junto a su socio Safran, en 2021. Este programa de demostración tiene como objetivo lograr una reducción del 20 % en el consumo de combustible en comparación con los motores actuales, lo que representaría un cambio importante en la eficiencia de la propulsión.
Además del avance de las tecnologías de propulsión eléctrica híbrida, CFM RISE también está impulsando avances en motores a reacción alimentados con hidrógeno y 100 % SAF.
* ARPA-E o Advanced Research Projects Agency-Energy es una agencia del Gobierno de los Estados Unidos encargada de promover y financiar la investigación y el desarrollo de tecnologías energéticas avanzadas. El modelo que sigue es el de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa.
