El especialista en la fabricación de pilas de combustible de hidrógeno para aviones eléctricos HyPoint y el constructor de aviones y helicópteros Piasecki han firmado un acuerdo para el desarrollo de un sistema de alimentación FC que será incorporado al primer helicóptero del mundo alimentado por esta tecnología. Más allá de este primer proyecto, la intención de ambas empresas es crear un sistema de propulsión que pueda ser escalado para las necesidades de los fabricantes de aviones eléctricos y aparatos eVTOL (despegue y aterrizaje vertical)
HyPoint es una empresa con sede en California dedicada íntegramente al desarrollo de soluciones de propulsión para la aviación eléctrica basadas en el hidrógeno. Piasecki es una empresa fundada en 1955 con sede en Essington, Pensilvania, que se dedica a la fabricación de aviones y helicópteros. Actualmente está trabajando con la Autoridad Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA) para establecer criterios de certificación para su helicóptero H2. La compañía también está cooperando con la Fuerza Aérea de EE.UU. en el programa AFWERX STTR / SBIR.
Las limitaciones actuales que ofrece la escasa densidad de energía y potencia de las baterías hacen que la pila de combustible de hidrógeno sea la solución más viable en este sector. HyPoint ha logrado desarrollar un sistema que logra una gran potencia específica y una alta densidad de energía que es lo que necesitan los diseñadores de aviones y helicópteros eléctricos. "La tan esperada aparición de aparatos eVTOL y aviones similares se ha visto obstaculizada por las limitaciones técnicas de los sistemas de energía existentes", asegura Alex Ivanenko, fundador y director ejecutivo de HyPoint. Con esta nueva asociación estratégica los socios pretenden acortar drásticamente tiempos de desarrollo de sistema de propulsión de los fabricantes eVTOL al "adaptarlos a sus requisitos específicos", añade.
Los dos socios planean desarrollar cinco sistemas de celdas de combustible de hidrógeno de 650 kW de potencia, que se implementarán en el helicóptero H2 eVTOL PA-890 de Piasecki. El acuerdo está valorado en 6,5 millones de dólares (5,5 millones de euros), según han explica el comunicado conjunto emitido por ambas empresas.
Más allá del prototipo de pruebas para el desarrollo del sistema completo, HyPoint y Piasecki persiguen el objetivo de crear y comercializar sistemas de pila de combustible de hidrógeno para ofrecerlas en el mercado global como una solución multiplataforma que se ofrecerá a los fabricantes de aviones eléctricos de despegue vertical.
El resultado será una solución de propulsión personalizable certificada por la FAA que multiplicará por cuatro la densidad de energía de las baterías de iones de litio actuales y doblará la potencia específica de los sistemas de pilas de combustible de hidrógeno existentes. Además permitirá un ahorro de hasta un 50 % en los costes operativos directos en comparación con los helicópteros propulsados por turbinas.
El sistema de HyPoint es capaz de alcanzar una potencia específica de hasta 2.000 W/kg y una densidad de energía de hasta 1.500 Wh/kg.
Según el acuerdo, Piasecki recibirá, de manera exclusiva, la licencia exclusiva de la tecnología desarrollada bajo la asociación y HyPoint conservará la propiedad intelectual de pila de combustible de hidrógeno. A partir de ahí, serán los dos socios los que personalizarán el sistema de propulsión en función de las necesidades de cada cliente. Alternativamente, los fabricantes podrían trabajar con HyPoint y Piasecki para desarrollar un nuevo sistema específico para sus necesidades.
Desde su fundación en 2019, HyPoint ha logrado completar las pruebas de validación para demostrar la viabilidad técnica del proyecto y ha ofrecido por primera vez las cifras clave sobre las especificaciones de su celda de combustible HTPEM (membrana de intercambio de protones de alta temperatura), bautizada bajo el nombre "turbo-cooled fuel cell". El sistema es capaz de alcanzar una potencia específica de hasta 2.000 W/kg y una densidad de energía de hasta 1.500 Wh/kg. Además, Hy Point asegura que la durabilidad será de 20.000 horas, cuatro veces superior a la vida útil de las pilas de combustible convencionales.
HyPoint emplea aire comprimido tanto para el enfriamiento y oxigenación del HTPEM, de manera que logra que todo el sistema sea tres veces más liviano que los sistemas comparables de celdas de combustible refrigeradas por líquido a baja temperatura (LTPEM). También incorporará varias innovaciones técnicas, como placas bipolares ligeras y un revestimiento conductor resistente a la corrosión.
Anunciado por primera vez el año pasado, en marzo de 2021, HyPoint presentó el primer prototipo funcional de su celda de combustible refrigerada por aire para"vehículos eléctricos voladores". Según indicó su intención es comenzar a ofrecer sus celdas de combustible de hidrógeno a los clientes de los mercados aeroespacial y eVTOL en 2022.
Las pruebas de laboratorio iniciales financiadas por Piasecki el invierno del año pasado demostraron la viabilidad técnica del sistema de pila de combustible de hidrógeno de HyPoint, El objetivo ahora es desarrollar sistemas a gran escala para respaldar las pruebas de certificación en 2024 y "cumplir con los pedidos de clientes existentes de hasta 325 unidades a partir de 2025", asegura Piasecki.
HyPoint cuenta ya con otros colaboradores como ZeroAvia, especializada en la construcción de aviones eléctricos y el desarrollador israelí de cabinas aéreas Urban Aeronautics.
