La naturaleza ha inspirado a menudo soluciones a problemas tecnológicos. El vuelo de las aves motivó a los pioneros de la aviación durante siglos, pero más recientemente, otro animal ha inspirado nuevos avances tecnológicos en la aviación. Los tiburones son los verdaderos maestros de la naturaleza en la reducción de la resistencia aerodinámica, y su piel única está demostrando ser un catalizador para nuevos avances en la reducción de emisiones de la aviación, donde el Grupo Lufthansa está liderando el camino.
Adaptando el diseño perfecto de la naturaleza
Si pasas la mano desde la cabeza hasta la cola de un tiburón, la sensación es suave, casi como la gamuza. Si le das la vuelta, la sensación es áspera, como papel de lija. Esto se debe a que la piel del tiburón está formada por escamas acanaladas, parecidas a dragones, superpuestas unas sobre otras, como las tejas de un tejado, y su patrón acanalado y en capas guía el agua a lo largo del cuerpo del tiburón, lo que reduce drásticamente la fricción y la resistencia.
Los seres humanos han intentado adaptar este diseño perfecto durante décadas. Los primeros diseños relevantes que emulaban la piel de tiburón fueron los trajes de baño que usaban los nadadores profesionales.
Más recientemente, Lufthansa Technik y BASF se unieron en 2019 para explorar los mismos principios para la aviación, buscando reducir la resistencia a la fricción de una aeronave y, por lo tanto, su consumo de combustible.
Creando AeroSHARK
Las motivaciones de Lufthansa eran simples. El grupo (que incluye a Lufthansa, SWISS, Austrian Airlines, Brussels Airlines y Eurowings) se ha fijado el ambicioso objetivo de reducir a la mitad su tasa de emisiones de 2019 para 2030 y ser neutral en carbono para 2050. Si bien es crucial agregar aviones más eficientes en el consumo de combustible a la flota, necesita encontrar múltiples vías para la reducción de carbono, como unirse a la iniciativa de eliminación de carbono de Airbus .
Airbus habló con Simple Flying sobre el avión propulsado por hidrógeno, el A380, y su inversión anual de 2 mil millones de dólares en innovaciones sostenibles.
Como resultado, Lufthansa Technik y BASF probaron varias veces conceptos similares a la piel de tiburón, y los pusieron a prueba pegando piel de tiburón artificial a la parte inferior de un Boeing 747-400 de Lufthansa. Las pruebas iniciales resultaron muy prometedoras, ya que ofrecieron una reducción del 0,8 % en las emisiones y, a principios de 2021, Lufthansa anunció que estaba lista para implementar el nuevo producto , bautizado como AeroSHARK , en toda la flota del grupo.
¿Cómo funciona?
AeroSHARK consiste en películas biónicas adhesivas con una textura apenas perceptible de pequeñas protuberancias acanaladas llamadas riblets. La película, que se divide en parches para una aplicación fácil y dirigida, tiene millones de estos riblets con forma de prisma, cada uno de aproximadamente 50 micrómetros de alto.
Aplicados al avión para alinearse con el flujo de aire, los riblets logran ganancias de eficiencia al reducir la fricción y la resistencia de la piel y mejorar la sustentación si se fijan a las alas.
El material AeroSHARK también está diseñado para ser muy resistente, capaz de soportar cambios significativos de temperatura y diferenciales de presión, así como una mayor radiación ultravioleta en vuelos a gran altitud. También está certificado para tener una durabilidad de más de cuatro años, aunque esto podría ser un eufemismo y se verificará más a medida que continúe su uso dentro de la flota del Grupo Lufthansa.
Poniéndolo en marcha
Si bien la pandemia de COVID-19 provocó algunos retrasos en el programa, Lufthansa Technik y BASF estaban listos para implementar la tecnología en toda la flota. Esto ya se ha llevado a cabo en tres aerolíneas del grupo.
Lufthansa
Se aplicaron aproximadamente 800 metros cuadrados de película AeroSHARK a las superficies del fuselaje y la góndola del motor de los cuatro Boeing 777F de Lufthansa. Las pruebas demostraron que las reducciones de emisiones fueron incluso más significativas que con el banco de pruebas del Boeing 747-400, ya que los B777 lograron una reducción del 1,1%.
Dorothea von Boxberg, CEO de Lufthansa Cargo, comentó sobre el éxito del programa:
“Estamos orgullosos de poder operar toda nuestra flota de aviones de carga de forma aún más eficiente en el futuro gracias a la tecnología AeroSHARK y de reducir aún más la huella de carbono de nuestra flota. Nuestras inversiones nos acercan a nuestro objetivo de ser 100% neutros en carbono en el aire para 2050; en tierra, nos gustaría alcanzar este objetivo ya en 2030”.
SUIZO
En 2022, la aerolínea suiza comenzó a aplicar AeroSHARK en toda su flota de doce Boeing 777-300ER. Estos aviones son más grandes que los B777F de Lufthansa, por lo que requieren 950 metros cuadrados de película. Esta implementación también permitió a Lufthansa Technik probar la tecnología en aviones de pasajeros en los que es necesario tener en cuenta las ventanas.
Fuente: https://simpleflying.com/shark-skin-aviation-emissions-reduction-guide/