La reintroducción de aeronaves en la combinación de transporte del mundo podría contribuir a reducir las emisiones de carbono del sector del transporte y puede desempeñar un papel en el establecimiento de una economía sostenible basada en el hidrógeno. Según los autores de un estudio dirigido por IIASA, estos aviones más ligeros que el aire podrían, en última instancia, aumentar la viabilidad de un mundo 100% sostenible.

Los dirigibles se introdujeron en la primera mitad del siglo XX antes de que se utilizaran los aviones convencionales para el transporte de carga y pasajeros de largo alcance. Sin embargo, su uso en el transporte de carga y pasajeros se interrumpió rápidamente por varias razones:incluido el riesgo de una explosión de hidrógeno, para lo cual el desastre de Hindenburg de 1937 sirvió como un claro ejemplo; su menor velocidad en comparación con la de los aviones; y la falta de previsiones meteorológicas fiables. Desde entonces, avances considerables en las ciencias de los materiales, nuestra capacidad para pronosticar el clima, y la urgente necesidad de reducir el consumo de energía y el CO ₂ emisiones, han estado devolviendo las aeronaves a la política, negocio, y conversaciones científicas como posible alternativa de transporte.

El sector del transporte es responsable de alrededor del 25 por ciento del CO2 global ₂ emisiones causadas por humanos. De estas emisiones, El 3 por ciento proviene de buques de carga, pero se espera que esta cifra aumente entre un 50 y un 250 por ciento hasta 2050. Estas proyecciones requieren encontrar nuevos enfoques para el transporte de carga con una menor demanda de energía y menor CO ₂ emisiones. En su estudio publicado en la revista Springer Conversión y gestión de energía , investigadores del IIASA, Brasil, Alemania, y Malasia investigó cómo se podría desarrollar una industria basada en aeronaves utilizando la corriente en chorro como medio energético para transportar carga por todo el mundo.

La corriente en chorro es un núcleo de fuertes vientos que fluye de oeste a este, alrededor de 8 a 12 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. Según los investigadores, Las aeronaves que vuelan en la corriente en chorro podrían reducir el CO ₂ emisiones y consumo de combustible, ya que la corriente en chorro en sí misma contribuiría con la mayor parte de la energía necesaria para mover la aeronave entre destinos, resultando en un viaje de ida y vuelta de 16 días en el hemisferio norte, y 14 días en el hemisferio sur. Esto es considerablemente menos tiempo en comparación con las rutas marítimas actuales, particularmente en el hemisferio sur.

Los investigadores postulan que la reintroducción de dirigibles en el sector del transporte también podría ofrecer una alternativa para el transporte de hidrógeno. El hidrógeno es un buen portador de energía y una valiosa alternativa de almacenamiento de energía. Dado que la electricidad renovable, por ejemplo, exceso de energía eólica, se puede transformar en hidrógeno, Hay optimismo de que la economía del hidrógeno formará parte fundamental de un futuro limpio y sostenible. Uno de los desafíos para implementar una economía basada en el hidrógeno es enfriar el hidrógeno por debajo de -253 ° C para licuarlo. El proceso consume casi el 30 por ciento de la energía incorporada, con energía adicional de alrededor del 3 por ciento requerida para transportar el hidrógeno licuado. En su estudio, Sin embargo, los autores proponen que en lugar de utilizar energía en licuefacción, el hidrógeno en forma gaseosa podría transportarse dentro del dirigible o globo y transportarse por la corriente en chorro con un menor requerimiento de combustible. Una vez que la aeronave o el globo llegue a su destino, la carga se puede descargar eliminando alrededor del 60 por ciento o el 80 por ciento del hidrógeno utilizado para la elevación, y dejando 40 por ciento o 20 por ciento, del hidrógeno dentro del dirigible o globo para proporcionar suficiente flotabilidad para el viaje de regreso sin carga. Para abordar el riesgo de combustión del hidrógeno en el dirigible, los autores sugieren automatizar la operación, cargando, y descarga de aeronaves de hidrógeno y diseño de trayectorias de vuelo que eviten las ciudades para reducir el riesgo de fatalidades en caso de accidente.

Según el autor principal del estudio, Julian Hunt, un becario postdoctoral de IIASA, Otro aspecto interesante revelado en este estudio es la posibilidad de que las aeronaves y los globos también se puedan utilizar para mejorar la eficiencia de la licuación de hidrógeno. Como la temperatura de la estratosfera (donde las aeronaves volarán para utilizar la corriente en chorro) varía entre -50 ° C y -80 ° C, significa que se requerirá menos energía para alcanzar la marca de -253 ° C si el proceso ocurre a bordo del dirigible. La energía requerida para el enfriamiento adicional necesario se puede generar utilizando el hidrógeno en el dirigible.

Hunt dice que este proceso también presenta una serie de posibilidades adicionales:El proceso de generar energía a partir del hidrógeno produce agua; una tonelada de hidrógeno produce nueve toneladas de agua. Esta agua podría usarse para aumentar el peso de la aeronave y ahorrar aún más energía en su trayectoria descendente. Otra posible aplicación del agua producida es la lluvia, lo que implica liberar el agua producida en la estratosfera a una altura en la que se congelará antes de ingresar a la troposfera, donde luego se volverá a derretir. Esto reduce la temperatura y aumenta la humedad relativa de la troposfera hasta que se satura y comienza a llover. La lluvia, a su vez, iniciará un patrón de lluvia por convección, alimentando así aún más humedad y lluvia en el sistema. Este proceso podría utilizarse para aliviar el estrés hídrico en regiones que sufren escasez.

"Los dirigibles se han utilizado en el pasado y han proporcionado grandes servicios a la sociedad. Debido a las necesidades actuales, Las aeronaves deben reconsiderarse y devolverse a los cielos. Nuestro artículo presenta resultados y argumentos a favor de esto. El desarrollo de una industria de aeronaves reducirá los costos de envío de carga de entrega rápida, particularmente en regiones alejadas de la costa. La posibilidad de transportar hidrógeno sin necesidad de licuarlo reduciría los costes para el desarrollo de una economía sostenible basada en el hidrógeno, aumentando en última instancia la viabilidad de un mundo 100% renovable, "concluye Hunt.