Construcción de aeronaves más sostenible

La industria de aviación europea ha establecido sus propios objetivos en cuanto a la protección medioambiental se refiere: para el año 2020 no sólo pretende reducir las emisiones de gases perjudiciales, el dióxido de carbono en un 50% y el óxido de nitrógeno en un 80%, sino que también desea mejorar los ciclos de vida de las propias aeronaves. El término ‘evaluación de ciclo de vida (LCA)’ es el término que emplean los expertos para describir la evaluación sistemática del impacto medioambiental adverso de los componentes en uso de las aeronaves. El análisis comprende todo el impacto medioambiental que un producto ha causado a lo largo de todo su ciclo vital (desde la producción, al uso y hasta el reciclaje o eliminación).

Para recopilar todos estos datos se requiere un software de alto rendimiento. Estos programas son muy complejos y están siendo utilizados por expertos externos con experiencia LCA específica. La desventaja: para la mayoría, este software sólo registra los datos relevantes y procesa a posteriori. La industria de aviación hace planes a largo plazo: a menudo los modelos de aeronaves se mantienen en servicio durante 20 años o más. En este contexto, si no se lleva a cabo la evaluación del ciclo de vida en una fase inicial, se deberá compensar el impacto más adelante con mayor esfuerzo y gasto.

Investigadores han desarrollado un programa informático cuyo impacto medioambiental de los componentes de la aeronave puede tenerse en cuenta incluso en la etapa de diseño, durante la fase de I+D y antes de comenzar con la producción. Esta ‘herramienta de software de diseño ecológico’ está basada en la base de datos de aviación que contiene la información medioambiental basada en LCA en un host de componentes de referencia. “Con un clic de ratón, el diseñador conoce el impacto medioambiental de un componente, basándose en el proceso de producción anterior. Esto significa que tanto el material relacionado como los flujos de energía pueden ser cuantificados”, comenta Ilg, a la vez que describe la funcionalidad de la herramienta de diseño ecológico.

Por ejemplo, un kilo de láminas de aluminio, (material utilizado a menudo en la construcción de aeronaves) tiene una repercusión medioambiental de aproximadamente 140 MJ como resultado de la minería de bauxita, el transporte internacional y otros procesos en Europa. Es cuatro veces la energía emitida en la combustión de un kilo de petróleo crudo. El impacto medioambiental de los componentes utilizados ha aumentado significativamente durante el proceso de producción posterior, como resultado de los grandes requisitos de material en el sector de la aviación. De esta manera, los datos de evaluación del ciclo de vida deben adaptarse exactamente a la industria de la aviación. En las herramientas empleadas hasta la fecha faltaba el componente específico de aviación.

Otro elemento clave del nuevo software son los modelos anteriores de LCD programados. Con estos modelos, los diseñadores pueden variar de escenario con diversos componentes y se puede conseguir una imagen inmediata de cómo distintos materiales, opciones de construcción o procesos afectan al rendimiento medioambiental. El diseñador no debe llevar a cabo un análisis detallado y puede comparar los componentes seleccionados con los ajustes de los componentes de referencia de la herramienta de diseño ecológico. La interfaz de usuario intuitiva presenta los parámetros LCA más importantes mediante el menú desplegable. Existe otro beneficio más: El diseñador de la aeronave puede emplear el software para generar los tipos de análisis que se reservaron en una ocasión a los especialistas formados LCA. De esta manera, los aspectos medioambientales del sector de la aviación pueden tenerse en cuenta en una etapa muy inicial, y por tanto, decisiva, en el proceso de producción: la fase de planificación y desarrollo.

El programa informático fue desarrollado junto con los colegas del departamento Interactive Engineering Technologies (IET) del Instituto Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research IGD de Darmstadt y el departamento Life Cycle Engineering (GaBi) de la Universidad de Stuttgart como parte de 'Clean Sky'. Con un presupuesto de aproximadamente 1,6 billones de euros, el proyecto es una de las mayores iniciativas de la Comisión Europea y fue creado en 2008 con el objetivo de lograr que la aviación tenga más en cuenta el medio ambiente. Este es precisamente un área en el que Fraunhofer ha trabajado mucho de la mano de la industria de la aviación. Entre los socios de proyecto están, por ejemplo, EADS, Airbus, Eurocopter o Rolls-Royce. “En la actualidad la industria está utilizando la tecnología como parte de la fase de comprobación inicial. Con la ayuda del software, crea su propia evaluación de ciclo de vida publicada como ‘afirmaciones ecológicas, ’” añade Laura Brethauer del departamento GaBi de IBP. En el Paris Air Show (SIAE) en Paris-Le Bourget, se mostró la primera versión de la herramienta de software de diseño ecológico.