Un tanque de combustible no necesita combustible líquido para ser peligroso. El verdadero riesgo está por encima de él, en el espacio vacío lleno de vapor y oxígeno. Los aviones comerciales modernos mitigan ese riesgo con un sistema en el que la mayoría de los pasajeros nunca piensa: sustituye de forma silenciosa el aire de ese espacio por nitrógeno.

Por qué los tanques de combustible necesitaban una solución

El motivo para inertizar los tanques de combustible se hizo evidente de la peor forma posible. El accidente del TWA Flight 800 en 1996 causó la muerte de las 230 personas a bordo de un Boeing 747 y se atribuyó a una chispa eléctrica que encendió vapor de combustible dentro de uno de los tanques del avión.

La FAA respondió exigiendo que los fabricantes redujeran la exposición a la inflamabilidad de los gases dentro de los tanques de combustible en adelante. La lógica es la del triángulo del fuego: el fuego necesita combustible, calor y oxígeno juntos, y eliminar cualquiera de esos tres elementos impide la combustión antes de que comience. El combustible y el calor son difíciles de eliminar en un tanque situado bajo un motor a reacción, por eso los fabricantes se centran en la tercera variable. El nitrógeno, químicamente inerte a temperatura ambiente, desplaza el oxígeno en el espacio de vapor del tanque, conocido como ullage, hasta que simplemente no queda suficiente oxígeno para que una chispa pueda iniciar la combustión.

Un requisito, no una opción

No es una característica que las aerolíneas puedan elegir. En Estados Unidos, la inertización con nitrógeno de los tanques de combustible de las aeronaves es obligatoria desde 2017, lo que hace de esta tecnología una parte estándar en la certificación y operación de todo avión comercial moderno.

La versión de Boeing: el sistema de generación de nitrógeno del 737 NG

En el Boeing 737 NG, el Sistema de Generación de Nitrógeno extrae aire caliente de sangrado (bleed air) del colector neumático izquierdo de la aeronave y lo somete a una secuencia bastante compleja antes de que llegue al tanque de combustible central. Una válvula de corte controla el aire entrante y se cierra automáticamente si se detecta sobrepresión. Desde allí el aire pasa por un convertidor de ozono, que reduce catalíticamente el ozono a oxígeno para proteger los componentes aguas abajo, y luego por un intercambiador de calor y una válvula moduladora de aire ram que lo enfrían hasta la temperatura adecuada.

Una etapa de filtrado elimina los contaminantes antes de que el aire llegue al Módulo de Separación de Aire, el verdadero núcleo del sistema, que reduce el contenido de oxígeno lo suficiente como para hacer imposible la combustión. Lo que sale por el otro lado, aire enriquecido en nitrógeno, se regula y se conduce directamente al tanque central, mientras que interruptores térmicos y válvulas de corte por sobretemperatura están listas por si algo se calienta demasiado o hay exceso de presión. Un controlador supervisa todo el proceso.

La versión de Airbus: CSAS e IGGS en el A320

Airbus llega a la misma solución mediante una arquitectura diferente, dividida en dos subsistemas. El Conditioned Service Air System, bajo el capítulo ATA 21, toma aire caliente de sangrado (bleed air) y lo hace pasar por una válvula de aislamiento, un convertidor de ozono y un intercambiador de calor para llevarlo a la temperatura, presión y caudal adecuados. Ese aire acondicionado alimenta después al Inert Gas Generation System, bajo el capítulo ATA 47, donde pasa por un filtro doble de partículas ultrafinas y por su propio Módulo de Separación de Aire.

El módulo divide el flujo en dos: el aire enriquecido en nitrógeno se dirige al tanque central a través de una válvula de corte de doble flujo que puede modular entre ajustes bajos, medios y altos según si la aeronave está ascendiendo, aproximándose o descendiendo, mientras que el aire enriquecido en oxígeno se evacua por la borda. Un sensor de oxígeno vigila la pureza del aire enriquecido en nitrógeno en todo momento, y nada de ello requiere intervención humana. El sistema funciona automáticamente y permanece completamente apagado mientras la aeronave está en tierra. Airbus considera que un tanque está correctamente inertizado cuando la concentración media de oxígeno a nivel del mar cae por debajo del 12%.

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Dos fabricantes, un principio compartido

Boeing y Airbus llegaron a la misma solución mediante distribuciones de componentes y convenciones de nombres completamente diferentes, pero si se eliminan las etiquetas, ambos sistemas hacen lo mismo: tomar aire de sangrado caliente y rico en oxígeno, extraer la suficiente cantidad de oxígeno mediante un Módulo de Separación de Aire, y empujar el aire restante enriquecido en nitrógeno al espacio donde de otro modo podría iniciarse un incendio.

Lo que comenzó como una respuesta directa a un accidente catastrófico es ahora una salvaguarda silenciosa y totalmente automatizada que funciona en casi todos los jets comerciales construidos desde entonces.