H2Go Power busca impulsar drones con un “happy gas”
enero 5, 2020
Cuando piensas en el hidrógeno y el vuelo, la imagen que más te viene a la mente es la aeronave de Hindenburg en llamas. Pero en un laboratorio en el sótano del Imperial College de Londres, un joven equipo ha construido lo que cree que es el futuro de los viajes aéreos. H2Go Power está buscando una patente para almacenar el gas explosivo de forma económica y segura.
Hasta ahora, el almacenamiento de hidrógeno requería tanques ultra fuertes y grandes que podían soportar presiones de hasta 10.000 libras-fuerza por pulgada cuadrada (psi). Eso es cientos de veces mayor que lo que encontrarías en un neumático de automóvil.
Pero, mientras estudiaba para su doctorado en Cambridge, la Dra. Enass Abo-Hamed ideó una estructura revolucionaria que podría almacenar hidrógeno como un sólido estable. «La presión involucrada es similar a la que se obtendría en una máquina de café«, dice ella.
La universidad la emparejó con el científico de materiales, Luke Sperrin, para tratar de encontrar aplicaciones comerciales para la innovación, y así nació H2Go Power.
Vuelo de prueba
El Dr. Sperrin es ahora director de tecnología. Él y el Dr. Abo-Hamed formaron una sociedad con el fabricante canadiense de celdas de combustible de hidrógeno Ballard, hace un año para crear un dron que utilizara su reactor para almacenar hidrógeno de forma segura para el vuelo.
Finalmente, después de meses de colaboración por teléfono y correo electrónico, el Dr. Sperrin y Peter, el desarrollador jefe de productos Italiano volaron a Boston para un vuelo de prueba innovador. «Por supuesto que necesitas un clima realmente bueno para volar un avión no tripulado«, sonríe el Dr. Sperrin. «Y llovió a cántaros los primeros días. Ni siquiera estábamos seguros de si podríamos seguir adelante. Entonces, cuando voló, fue un gran alivio«.
¿Cómo funciona?
El reactor de aluminio pesa menos que una bolsa de azúcar. El pequeño cilindro de gas tiene una intrincada red de tubos de aluminio impresos en 3D en su interior. El hidrógeno permanece estable y sólido en estas estructuras hasta que se bombea «refrigerante» a través de los tubos, calentándolos y liberando gas hidrógeno a la celda de combustible del dron.
El hidrógeno (H2) se bombea a un lado de la celda de combustible a través de un catalizador que libera electrones, creando electricidad. Luego se bombea oxígeno (O) al otro lado de la celda de combustible y se combina con los átomos de hidrógeno (H +) cargados positivamente. El único producto residual final es el vapor de agua (H2O).
Suministro interminable
Hasta hace poco, un obstáculo importante para las tecnologías de hidrógeno asequibles era el costo de producir gas hidrógeno. La división de las moléculas de agua en hidrógeno utilizaba mucha energía, que generalmente provenía de fuentes de combustibles fósiles.
Sin embargo, la disponibilidad generalizada de energía renovable y las mejoras en la electrólisis, y el proceso químico de separación de elementos que utiliza electricidad, han reducido el costo financiero y ambiental de producir hidrógeno para combustible.
Actualmente, la mayoría de los países tienen reglas estrictas de seguridad sobre los aviones no tripulados voladores sobre áreas muy pobladas. La colisión o la falla técnica podrían hacer que un dron caiga del cielo. Las baterías de iones de litio (Li-on) son altamente inflamables, por lo que un aterrizaje forzoso podría desencadenar una explosión. Pero, señala el Dr. Abo-Hamed, incluso si su avión no tripulado cayera del cielo, el hidrógeno se mantendría estable en su forma sólida dentro del reactor.
Súper combustible
«El hidrógeno es un gas feliz«, continúa el Dr. Abo-Hamed. «Quiere moverse«.
Eso es lo que lo hace tan explosivo. Pero, también ofrece más por tu dinero.
El hidrógeno genera tres veces más energía por kilogramo en comparación con los combustibles fósiles: aproximadamente 39.0 kilovatios hora por kilogramo en comparación con aproximadamente 13 KWh por kg para queroseno o gasolina o solo 0.2 KhW para baterías convencionales de iones de litio.
Eso significa que un dron impulsado por hidrógeno puede volar más lejos que un dron alimentado por batería y, potencialmente, transportar cargas más pesadas.
La Dra. Abo-Hamed está entusiasmada con las posibilidades de su innovación.
«Entonces, si los drones pueden permanecer más tiempo en el cielo, pueden entregar medicamentos«, dice ella. «O escanear un área de desastre y enviar la información de regreso».
«Mi sueño realmente no es solo hacer drones. Tal vez en los próximos veinte o treinta años podríamos reducir la carbonización de los viajes aéreos, que es algo realmente importante para nuestro ambiente«.
