Descripción del proyecto
Un innovador sistema de propulsión eléctrica alimentado por hidrógeno para aeronaves
La aviación comercial contribuye casi al 2-3 % de las emisiones mundiales de carbono, lo que pone de manifiesto la necesidad crítica de desarrollar tecnologías innovadoras para mitigar su impacto climático. El proyecto HYLENA, financiado con fondos europeos, tiene por objeto crear un sistema de propulsión eléctrica alimentado por hidrógeno para aeronaves. El sistema utilizará pilas de combustible de óxido sólido (SOFC, por sus siglas en inglés) y turbomáquinas a fin de optimizar la eficiencia de la propulsión. La aeronave contará con un motor eléctrico para la propulsión, baterías de SOFC alimentadas por hidrógeno y una turbina de gas para integrar las SOFC. El concepto de HYLENA está pensado para lograr la neutralidad de carbono, mejorando de forma sustancial la eficiencia, sobre todo en vuelos de corto y medio alcance. En el proyecto se investigarán nuevas tecnologías de baterías, la integración de baterías ligeras y simulaciones del ciclo del motor. HYLENA podría favorecer un aumento sustancial del rendimiento global en comparación con los motores turbohélice avanzados.
Objetivo
HYLENA will investigate, develop and optimize an innovative, highly efficient, hydrogen powered electrical aircraft propulsion concept. This is based on the integration and combination of Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) with turbomachinery in order to use both the electric and thermal energy for maximisation of propulsive efficiency. This game-changing engine will exploit the synergistic use of:
a) an electrical motor: the main driver for propulsion,
b) hydrogen fueled SOFC stacks: geometrically optimized for nacelle integration,
c) a gas turbine: to thermodynamically integrate the SOFC.
This concept will achieve significant climate impact reduction by being completely carbon neutral with radical increase of overall efficiency for short and medium range aircrafts. The HYLENA methodology covers on:
- SOFC cell level: experimental investigations on new high-power density cell technologies
- SOFC stack level: studies and tests to determine the most light-weight and manufacturable way of stack integration
- Thermodynamic level: engine cycle simulations of novel HYLENA concept architectures
- Engine design level: exploration, through resilient calculation and simulation, of the best engine design, sizing and overall components integration
- Overall engine efficiency level: demonstration that HYLENA concept can reach an efficiency increase of more than 50 % compared to state-of-the-art turbofan engines
- Demonstration level: a decision dossier for a potential ground test demonstrator to prove that the concept works in practice during a second phase of the project
The HYLENA consortium consists of one aircraft manufacturer (Airbus), 3 universities and 2 research institutes covering the expertise in aircraft design, propulsion system design, SOFC technology, hydrogen combustion and climate impact assessment. This project is fully complementary to Clean-Aviation to investigate a low level TRL concept and bring it to TRL3 in 42 months prior to a demonstrator in phase 2.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Tema(s)
Régimen de financiación
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinador
31700 Blagnac
Francia