La naturaleza como modelo a seguir: Lufthansa lanza la tecnología de piel de tiburón
Cuanto menor sea la resistencia a la fricción de un avión en el aire, menor será el consumo de combustible. Utilizando la naturaleza como modelo a seguir, la industria de la aviación ha estado investigando intensamente formas de reducir la resistencia aerodinámica durante muchos años. Ahora, Lufthansa Technik y BASF han logrado el gran avance como parte de un proyecto conjunto. AeroSHARK, una película de superficie que imita la fina estructura de la piel de un tiburón, se desplegará en toda la flota de cargueros de Lufthansa Cargo desde principios de 2022, lo que hará que la aeronave sea más económica y reduzca las emisiones.
La estructura de la superficie que consta de riblets que miden alrededor de 50 micrómetros imita las propiedades de la piel de tiburón y, por lo tanto, optimiza la aerodinámica en las partes de la aeronave relacionadas con el flujo. Esto significa que en general se necesita menos combustible. Para los cargueros Boeing 777F de Lufthansa Cargo, Lufthansa Technik estima una reducción de la resistencia aerodinámica de más del uno por ciento.
Para toda la flota de diez aviones, esto se traduce en ahorros anuales de alrededor de 3.700 toneladas de queroseno y poco menos de 11.700 toneladas de emisiones de CO2, lo que equivale a 48 vuelos de carga individuales desde Frankfurt a Shanghai.
Reducir la huella de carbono
“La responsabilidad por el medio ambiente y la sociedad es un tema estratégico clave para nosotros”, dice Christina Foerster, miembro de la Junta Ejecutiva de Deutsche Lufthansa AG responsable de la sostenibilidad. “Siempre hemos desempeñado un papel de liderazgo en la introducción de tecnologías respetuosas con el medio ambiente. La nueva tecnología de piel de tiburón para aviones muestra lo que socios fuertes y altamente innovadores pueden lograr colectivamente para el medio ambiente. Esto nos ayudará a lograr nuestro objetivo de neutralidad climática para 2050”.
“La industria de la aviación se enfrenta a desafíos similares a los de la industria química: se debe lograr un progreso continuo en la protección del clima a pesar de los altos requisitos energéticos. Al colaborar estrechamente y combinar con éxito nuestro know-how en diseño de superficies y aerodinámica, ahora hemos logrado dar un gran paso adelante. Este es un excelente ejemplo de sostenibilidad en la práctica, que se logra a través de la colaboración basada en asociaciones y tecnologías innovadoras ”, dice el Dr. Markus Kamieth, miembro de la Junta de Directores Ejecutivos de BASF.
“Estamos orgullosos de que ahora podremos operar toda nuestra flota de cargueros de manera aún más eficiente en el futuro gracias a la tecnología de piel de tiburón y reducir aún más la huella de carbono de nuestra flota moderna. Las inversiones que hemos realizado para implementar AeroSHARK en Lufthansa Cargo reafirman conscientemente nuestro compromiso con el objetivo de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas sobre la acción climática ”, explica Dorothea von Boxberg, directora ejecutiva de Lufthansa Cargo AG.
Superficies exteriores
En su cooperación con BASF, Lufthansa Technik es responsable de la especificación del material, la aprobación por parte de las autoridades de aviación y la realización de modificaciones de aeronaves realizadas como parte de las escalas de mantenimiento regulares. Respaldada por décadas de experiencia como organización aprobada de diseño de aviación, la compañía obtendrá un Certificado de Tipo Suplementario (STC) para el 777F de la Agencia de Seguridad Aérea de la Unión Europea (EASA), que se requiere para operar.
“Siempre hemos utilizado nuestra gran experiencia como líder del mercado mundial en servicios técnicos de aeronaves para contribuir también a reducir la huella ecológica de nuestra industria. Al hacerlo, podemos aprovechar el potencial de ahorro significativo de todas las generaciones de aviones”, explica el Dr. Johannes Bussmann, director ejecutivo de Lufthansa Technik AG. “Por lo tanto, estoy muy orgulloso de que pronto podamos transferir los resultados positivos de la fase de validación a la aplicación en serie con Lufthansa Cargo. La colaboración extremadamente constructiva con BASF es también el mejor ejemplo de cooperación intersectorial en aras de la sostenibilidad de la industria de la aviación ”.
La división Coatings de BASF está desarrollando películas innovadoras y funcionales en su unidad Beyond Paint Solutions, como las superficies de los riblet, por ejemplo. Se implementó una solución junto con Lufthansa Technik que cumple con los estrictos requisitos de la industria de la aviación. Las superficies exteriores utilizadas en la aviación están expuestas a factores como la fuerte radiación ultravioleta, así como las fluctuaciones de temperatura y presión en altitudes elevadas, entre otros.
Durabilidad y resistencia
Por lo tanto, BASF ha centrado su desarrollo en lograr una durabilidad y resistencia a la intemperie extremas. Los criterios clave para su uso en operaciones de aviación incluyen una aplicación y un manejo sencillos, así como la facilidad de reparación, para lo cual se ha desarrollado un concepto personalizado.
“Como expertos en superficies, implementamos soluciones a medida para nuestros clientes. La innovadora tecnología de piel de tiburón nos permite ayudar a Lufthansa a lograr sus objetivos de sostenibilidad y hacer que la industria de la aviación sea un poco más respetuosa con el medio ambiente ”, dice Dirk Bremm, jefe de la división de Recubrimientos de BASF y también responsable de las películas funcionales en esta función.
Innovación continua
La industria de la aviación ha estado investigando el uso de piel de tiburón para aviones durante muchos años, aunque a menudo solo a pequeña escala. Por primera vez a finales de 2019, Lufthansa Technik y BASF instalaron casi toda la mitad inferior del fuselaje de un Boeing 747-400 de Lufthansa con 500 metros cuadrados de una superficie de piel de tiburón desarrollada conjuntamente y obtuvieron esta modificación certificada por EASA. Posteriormente, esta aeronave (matrícula D-ABTK) validó el potencial de ahorro de la tecnología en servicios programados de larga distancia durante más de 1.500 horas de vuelo.
Esto proporcionó una prueba inequívoca de que las emisiones se redujeron en aproximadamente un 0,8% gracias a la modificación de la piel de tiburón. Se estima que los ahorros para el Boeing 777F serán aún mayores, porque las áreas de aplicación son aún mayores en este caso debido a la ausencia de filas de ventanas en un carguero, entre otras razones. Los ahorros se validan mediante un software para análisis de consumo de combustible desarrollado por Lufthansa Technik, que permite demostrar de forma fiable la eficacia de una amplia variedad de modificaciones de aeronaves diferentes basándose en datos completos.
Lufthansa Technik y BASF tienen la intención de continuar desarrollando la nueva tecnología de manera consistente para incluir tipos de aeronaves adicionales y superficies aún más grandes para que puedan ayudar a las aerolíneas de todo el mundo de manera aún más integral en el futuro a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad.
