Un tanque de combustible no necesita tener combustible líquido para ser peligroso. El riesgo real está encima, en el espacio vacío lleno de vapor y oxígeno. Los aviones comerciales modernos afrontan ese riesgo con un sistema en el que la mayoría de los pasajeros nunca piensa: reemplaza silenciosamente el aire en ese espacio por nitrógeno.

Por qué los tanques de combustible necesitaban una solución

La necesidad de inertizar los tanques de combustible quedó demostrada de la peor manera posible. El accidente del 1996 TWA Flight 800 mató a las 230 personas a bordo de un Boeing 747; se determinó que una chispa eléctrica encendió vapor de combustible dentro de uno de los tanques del avión. 

La FAA reaccionó exigiendo a los fabricantes que redujeran la exposición a la inflamabilidad de los gases dentro de los tanques de combustible en adelante. La lógica detrás de esto proviene directamente del triángulo básico del fuego: para que haya fuego se necesitan combustible, calor y oxígeno juntos, y eliminar cualquiera de los tres 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 lo que los fabricantes atacan la tercera variable. 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 encienda nada.

Un requisito, no una opción

Esto no es una característica que las aerolíneas puedan elegir. En Estados Unidos, el recubrimiento con nitrógeno de los tanques de combustible de las aeronaves es obligatorio desde 2017, lo que convierte a la tecnología en una parte estándar de cómo se certifica y opera cualquier avión comercial moderno en la actualidad.

La versión de Boeing: el Nitrogen Generation System del 737 NG

En el Boeing 737 NG, el Nitrogen Generation System toma aire de sangrado caliente del colector neumático izquierdo de la aeronave y lo hace pasar por una secuencia bastante compleja antes de que llegue al tanque de combustible central. Una válvula de cierre controla el aire entrante y se cierra automáticamente si aparece una sobrepresión. A partir de ahí, el aire pasa por un convertidor de ozono, que reduce catalíticamente el ozono a oxígeno para proteger los componentes aguas abajo, luego por un intercambiador de calor y una válvula moduladora de aire ram que lo llevan a la temperatura correcta.

Una etapa de filtrado elimina los contaminantes antes de que el aire llegue al Air Separation Module, el verdadero núcleo del sistema, que reduce el contenido de oxígeno lo suficiente como para que la combustión sea imposible. Lo que sale por el otro lado, aire enriquecido en nitrógeno, se regula y se alimenta directamente al tanque central, mientras que interruptores térmicos y válvulas de cierre por sobretemperatura están de guardia por si algo funciona a una temperatura o presión demasiado alta. Un controlador supervisa todo el proceso.

La versión de Airbus: CSAS e IGGS en el A320

Airbus llega al mismo resultado mediante una arquitectura diferente, dividida en dos subsistemas. El Conditioned Service Air System, bajo el capítulo ATA 21, toma aire de sangrado caliente y lo hace pasar por una válvula de aislamiento, un convertidor de ozono y un intercambiador de calor para ajustarlo a la temperatura, presión y flujo adecuados. Ese aire acondicionado alimenta luego al Inert Gas Generation System, bajo el capítulo ATA 47, donde pasa por un filtro doble de partículas ultra-bajas y por su propio Air Separation Module.

El módulo divide el flujo en dos: aire enriquecido en nitrógeno se dirige al tanque central a través de una válvula de cierre de flujo dual que puede modularse entre ajustes bajos, medios y altos según si la aeronave está ascendiendo, aproximando o descendiendo, mientras que el aire enriquecido en oxígeno se ventila por la borda. Un sensor de oxígeno controla la pureza del aire enriquecido en nitrógeno en todo momento, y nada de esto 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 una vez que la concentración promedio de oxígeno al 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 quitando las etiquetas ambos sistemas hacen lo mismo: tomar aire de sangrado caliente y rico en oxígeno, eliminar suficiente oxígeno mediante un Air Separation Module, y empujar el aire restante enriquecido en nitrógeno al espacio donde, de lo contrario, un incendio podría empezar. 

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.