{"id":561405,"date":"2024-09-10T12:17:31","date_gmt":"2024-09-10T10:17:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/?p=561405"},"modified":"2025-03-11T08:22:00","modified_gmt":"2025-03-11T07:22:00","slug":"sistemas-de-energia-en-las-aeronaves-del-futuro-basados-en-hidrogeno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/investigacion\/perspectivas-de-expertos\/sistemas-de-energia-en-las-aeronaves-del-futuro-basados-en-hidrogeno\/","title":{"rendered":"Sistemas de energ\u00eda en las aeronaves del futuro basados en hidr\u00f3geno"},"content":{"rendered":"\n<header class=\"wp-block-cg-blocks-hero-blogs header-hero-blogs\"><div class=\"container\"><div class=\"hero-blogs\"><div class=\"hero-blogs-content-wrapper\"><div class=\"row\"><div class=\"col-12\"><div class=\"header-title\"><h1>Sistemas de energ\u00eda en las aeronaves del futuro basados en hidr\u00f3geno<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div><div class=\"hero-blogs-bottom\"><div class=\"header-author\"><div class=\"author-img\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/wp-content\/uploads\/sites\/16\/2024\/09\/serafin.jpg?w=200&amp;quality=10\" alt=\"\" loading=\"lazy\"\/><\/div><div class=\"author-name-date\"><h5 class=\"author-name\">Seraf\u00edn Escudero<\/h5><h5 class=\"blog-date\">10 de septiembre de 2024<\/h5><\/div><\/div><div class=\"brand-image\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"\/wp-content\/themes\/capgemini2020\/assets\/images\/capgemini-engineering-white.svg\" alt=\"capgemini-engineering\"\/><\/div><\/div><\/div><\/div><\/header>\n\n\n\n<section class=\"wp-block-cg-blocks-intro-para undefined section section--intro\"><div class=\"intro-para\"><div class=\"container\"><div class=\"row\"><div class=\"col-12 col-md-1\"><nav class=\"article-social\"><ul class=\"social-nav\"><li class=\"ip-order-fb\"><a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sharer\/sharer.php?u=https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/investigacion\/perspectivas-de-expertos\/sistemas-de-energia-en-las-aeronaves-del-futuro-basados-en-hidrogeno\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\" title=\"abrir en una nueva ventana\"><i aria-hidden=\"true\" class=\"icon-fb\"><\/i><span class=\"sr-only\">Facebook<\/span><\/a><\/li><li class=\"ip-order-li\"><a href=\"https:\/\/www.linkedin.com\/sharing\/share-offsite\/?url=https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/investigacion\/perspectivas-de-expertos\/sistemas-de-energia-en-las-aeronaves-del-futuro-basados-en-hidrogeno\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\" title=\"abrir en una nueva ventana\"><i aria-hidden=\"true\" class=\"icon-li\"><\/i><span class=\"sr-only\">Linkedin<\/span><\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div><div class=\"col-12 col-md-11 col-lg-10\"><h2 class=\"intro-para-title\">En la actualidad, vivimos un momento muy estimulante en el sector aeron\u00e1utico. Por un lado, existe un marco de colaboraci\u00f3n a nivel internacional con unos objetivos muy claros y ambiciosos de reducci\u00f3n de emisiones; por otro, se dispone de la financiaci\u00f3n necesaria para llevar a cabo las investigaciones que conducir\u00e1n las aeronaves del futuro, m\u00e1s sostenibles e h\u00edbridas<\/h2><\/div><\/div><\/div><\/div><\/section>\n\n\n\n<section class=\"wp-block-cg-blocks-group undefined section section--article-content\"><div class=\"article-main-content\"><div class=\"container\"><div class=\"row\"><div class=\"col-12 col-md-11 col-lg-10 offset-md-1 offset-lg-1\"><div class=\"article-text article-quote-text\">\n<p>El compromiso entre legislaci\u00f3n, cooperaci\u00f3n y financiaci\u00f3n, sin duda, convertir\u00e1 al sector aeron\u00e1utico en los pr\u00f3ximos a\u00f1os en uno de los campos industriales m\u00e1s respetuosos con el medio ambiente y m\u00e1s atractivo para desarrollar y aglutinar tecnolog\u00edas innovadoras.<\/p>\n\n\n\n<p>Entre las palancas de innovaci\u00f3n con mayor potencial para acelerar la descarbonizaci\u00f3n del transporte a\u00e9reo se encuentran las tecnolog\u00edas de hidr\u00f3geno, posiblemente el vector energ\u00e9tico que m\u00e1s atenci\u00f3n est\u00e1 acaparando en los \u00faltimos tiempos. El hidr\u00f3geno, un elemento muy abundante en la naturaleza, posee unas caracter\u00edsticas \u00fanicas, tanto por su potencial energ\u00e9tico al ofrecer casi 4 veces m\u00e1s poder calor\u00edfico que el queroseno por unidad de masa, como por su f\u00e1cil combinaci\u00f3n con fuentes de energ\u00eda renovables.<\/p>\n\n\n\n<p>Sin embargo, existen tambi\u00e9n ciertas dificultades que hay que sortear&nbsp;para lograr una aplicaci\u00f3n efectiva del hidr\u00f3geno en la aeron\u00e1utica. En primer lugar, se debe tener en cuenta su comportamiento poco intuitivo durante el proceso de evaporaci\u00f3n, su expansi\u00f3n o su responsabilidad en la fragilizaci\u00f3n de ciertos metales ante su presencia. Adem\u00e1s, debe almacenarse bajo estrictas condiciones de presi\u00f3n y temperatura: en estado gaseoso, con necesidades de m\u00e1s de 700 bares, o a -253 \u00baC en su almacenamiento en estado l\u00edquido, criog\u00e9nico. Asimismo, es necesario manipularlo bajo exigentes medidas de seguridad debido a su elevada inflamabilidad y su alta velocidad de combusti\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<p>Por tanto, teniendo en cuenta las prometedoras caracter\u00edsticas del hidr\u00f3geno, as\u00ed como la incipiente madurez de las infraestructuras de producci\u00f3n, almacenamiento, distribuci\u00f3n y explotaci\u00f3n, es l\u00f3gico que est\u00e9n apareciendo programas estrat\u00e9gicos tanto nacionales (PERTE aeron\u00e1utico) como europeos (Clean Aviation) y multitud de proyectos que pretenden revolucionar el estado de la tecnolog\u00eda actual y sentar el siguiente paso en el desarrollo de la econom\u00eda de escala del hidr\u00f3geno en las aeronaves.<\/p>\n\n\n\n<p>Capgemini, en l\u00ednea con su firme compromiso con la reducci\u00f3n de la huella de carbono tanto en sus servicios propios como en aqu\u00e9llos que presta a sus clientes, no es ajena al inter\u00e9s que despierta el hidr\u00f3geno como vector energ\u00e9tico. En este contexto, ha lanzado el <strong>proyecto IRON NPE<\/strong> cuyo objetivo es desarrollar un sistema de <strong>generaci\u00f3n de energ\u00eda no propulsiva<\/strong> en aeronaves centrado en el <strong>uso de pilas de combustible de hidr\u00f3geno<\/strong> de alta potencia. Esta tecnolog\u00eda representa una de las soluciones m\u00e1s prometedoras para cumplir los objetivos de sostenibilidad de la industria aeron\u00e1utica para las pr\u00f3ximas d\u00e9cadas.<\/p>\n\n\n\n<p>Gracias a un marco de financiaci\u00f3n espa\u00f1ol impulsado por los fondos europeos Next Generation y dentro del plan estrat\u00e9gico del sector aeroespacial (PTA), en el a\u00f1o 2022 se form\u00f3 un consorcio liderado por Airbus Espa\u00f1a, en el que participan empresas como Aertec, Ariema y Capgemini. El objetivo de este consorcio es desarrollar el primer demostrador real de pilas de hidr\u00f3geno en el entorno aeron\u00e1utico, constituyendo un importante banco de pruebas para diversas soluciones innovadoras nunca integradas en conjunto con anterioridad, as\u00ed como llevar a cabo una campa\u00f1a de ensayos en tierra clave para demostrar la viabilidad y la escalabilidad de la tecnolog\u00eda.<\/p>\n\n\n\n<p>El proyecto IRON NPE incluye actividades relacionadas con el dimensionado, dise\u00f1o, simulaci\u00f3n, integraci\u00f3n y ensayo en tierra de tecnolog\u00edas de hidr\u00f3geno y sus necesarios sistemas auxiliares embarcados. En particular:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Dise\u00f1o y optimizaci\u00f3n de sistemas de gesti\u00f3n de hidr\u00f3geno.<\/li>\n\n\n\n<li>Dise\u00f1o y an\u00e1lisis de sistemas de distribuci\u00f3n y tanques embarcados.<\/li>\n\n\n\n<li>Dise\u00f1o y optimizaci\u00f3n de sistemas de gesti\u00f3n de calor.<\/li>\n\n\n\n<li>Desarrollo de modelos multif\u00e1sicos integrados.<\/li>\n\n\n\n<li>Dise\u00f1o y pruebas de un sistema de recuperaci\u00f3n de energ\u00eda de pilas de hidr\u00f3geno.<\/li>\n\n\n\n<li>Dise\u00f1o y pruebas de un sistema de arranque de pilas de combustible de hidr\u00f3geno.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>En el consorcio, Capgemini aporta su experiencia y capacidad de investigaci\u00f3n tanto para el dise\u00f1o de la Arquitectura del sistema y de diferentes subsistemas, como para asegurar la integraci\u00f3n y escalabilidad de las tecnolog\u00edas desarrolladas. A continuaci\u00f3n, se detallan estos desarrollos.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-tecnologias-para-la-generacion-almacenaje-y-distribucion-de-la-energia-del-hidrogeno\">Tecnolog\u00edas para la generaci\u00f3n, almacenaje y distribuci\u00f3n de la energ\u00eda del hidr\u00f3geno<\/h3>\n\n\n\n<p>Ante la necesidad de integraciones m\u00e1s eficientes de la tecnolog\u00eda de hidr\u00f3geno, se han desarrollado propuestas alternativas de tecnolog\u00eda basadas en H<sub>2<\/sub>: pilas de combustible, sistemas de almacenamiento de hidr\u00f3geno l\u00edquido y gaseoso, y sistemas de distribuci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<p>Para el dimensionamiento del sistema se ha considerado la aplicaci\u00f3n tanto de tecnolog\u00edas presentes como futuras de pila de combustible de hidr\u00f3geno en un amplio rango de aplicaciones aeron\u00e1uticas. Espec\u00edficamente, se ha dimensionado un paquete de bater\u00edas considerando un rango de potencia y una misi\u00f3n aeron\u00e1utica t\u00edpica y dos escenarios diferenciados (uso del hidr\u00f3geno en estado l\u00edquido y gaseoso), desarrollando geometr\u00edas m\u00e1s eficientes y multifuncionales para:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>El sistema de distribuci\u00f3n, formado principalmente por v\u00e1lvulas y tuber\u00edas espec\u00edficas orientadas a formar parte de un sistema aeron\u00e1utico embarcado.<\/li>\n\n\n\n<li>El sistema de almacenamiento, apoyado en tanques presurizados y geometr\u00edas plausibles para uso aeron\u00e1utico, adaptadas y optimizadas a los vol\u00famenes t\u00edpicos que se pueden encontrar en un avi\u00f3n civil de pasajeros convencional. <\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-sistemas-auxiliares\">Sistemas auxiliares<\/h3>\n\n\n\n<p>Dentro de estos sistemas destacan:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>El <strong>sistema de refrigeraci\u00f3n secundario<\/strong> cuya funci\u00f3n es enfriar determinados componentes de la celda de hidrogeno como el sistema de suministro de aire y sistemas el\u00e9ctricos y electr\u00f3nicos.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Sistemas de evacuaci\u00f3n del calor<\/strong>.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>S<\/strong><strong>istemas de humidificaci\u00f3n<\/strong> para la pila de combustible que garanticen su correcto funcionamiento, prestaciones, funcionalidad y vida \u00fatil.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-integracion-de-sistemas\">Integraci\u00f3n de Sistemas<\/h3>\n\n\n\n<p>La mayor interconectividad de los sistemas complejos de una aeronave hace necesario unificar en modelos digitales integrados los sistemas m\u00e1s importantes alrededor de la producci\u00f3n de electricidad por parte de las pilas de hidr\u00f3geno, permitiendo as\u00ed verificar el comportamiento del sistema y cada subsistema, maximizar las capacidades de los sistemas a bordo y avanzar hacia el dise\u00f1o mec\u00e1nico del veh\u00edculo.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Para el dise\u00f1o de este modelo se han considerado tanto los principales par\u00e1metros que describen las actuaciones de cada uno de los subsistemas, como la interacci\u00f3n entre los principales componentes del sistema global, lo cual habilita su integraci\u00f3n en una plataforma virtual. El uso de estas t\u00e9cnicas de virtualizaci\u00f3n HW\/SW permitir\u00e1 abordar prototipado r\u00e1pido de las tecnolog\u00edas innovadoras para, en etapas futuras, calibrar cada subsistema a partir de los datos obtenidos en las diferentes fases de experimentaci\u00f3n planificadas e ir adaptando los modelos para hacerlos m\u00e1s fieles a las condiciones reales de operaci\u00f3n del sistema.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-sistema-de-recuperacion-de-energia-excedente-de-la-pila-de-combustible-de-h-2-y-generacion-electrica-adicional\">Sistema de recuperaci\u00f3n de energ\u00eda excedente de la pila de combustible de H<sub>2<\/sub> y generaci\u00f3n el\u00e9ctrica adicional<\/h3>\n\n\n\n<p>Se est\u00e1 desarrollando un sistema de producci\u00f3n de potencia el\u00e9ctrica secundaria a partir de la energ\u00eda residual derivada de una planta basada en hidr\u00f3geno. De esta forma se contribuye a la optimizaci\u00f3n integral de la generaci\u00f3n, distribuci\u00f3n y almacenamiento de la energ\u00eda no propulsiva en la aeronave. En el proceso, algunos sistemas embarcados mec\u00e1nicos, hidr\u00e1ulicos o neum\u00e1ticos, hasta ahora ligados directa o indirectamente a los motores principales, ser\u00e1n sustituidos por alternativas el\u00e9ctricas no dependientes de la planta propulsiva, redundando en una mayor eficiencia y flexibilidad de la planta secundaria.<\/p>\n\n\n\n<p>Se consideran dos opciones tecnol\u00f3gicas principales: primero, una planta h\u00edbrida basada en pilas de hidr\u00f3geno de tipo PEM de baja (80 \u00baC) o alta temperatura (200 \u00baC); segundo, una microturbina de gas que consuma hidr\u00f3geno como combustible (550 \u00baC). Ambas plantas ir\u00e1n acompa\u00f1adas de su correspondiente sistema de recuperaci\u00f3n, adaptado a la potencia t\u00e9rmica disponible en los gases de escape de cada una de las alternativas.<\/p>\n\n\n\n<p>El dise\u00f1o y la optimizaci\u00f3n de este sistema para diferentes fases de vuelo constituye el n\u00facleo de trabajo de la actividad. Para ello, Capgemini, en colaboraci\u00f3n con el Grupo de M\u00e1quinas y Motores T\u00e9rmicos de la Universidad de Sevilla, est\u00e1 proyectando un banco de ensayos que permita evaluar las soluciones t\u00e9cnicas desarrolladas.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-sistema-de-reencendido-autonomo-de-pilas-de-hidrogeno-mediante-recuperacion-de-presion-dinamica\">Sistema de reencendido aut\u00f3nomo de pilas de hidrogeno mediante recuperaci\u00f3n de presi\u00f3n din\u00e1mica<\/h3>\n\n\n\n<p>Se est\u00e1 dise\u00f1ando una nueva arquitectura para los sistemas de rearranque de pilas de hidr\u00f3geno que permita reencender la pila en una determinada envuelta de vuelo gracias a la energ\u00eda absorbida de la corriente externa. Adicionalmente, se realizar\u00e1 un estudio del dimensionado de esos sistemas, apoyado en ensayos en un t\u00fanel de viento de la Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid, con la idea de validar las simulaciones computaciones realizadas por Capgemini, proponer mejoras de dise\u00f1o y evaluar la mejor propuesta topol\u00f3gica entre las planteadas.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><strong>En definitiva, estas investigaciones pretenden ir un paso m\u00e1s all\u00e1 en ciertos sistemas y modelos complejos, en la maduraci\u00f3n de la tecnolog\u00eda de hidr\u00f3geno en futuras aeronaves sostenibles, y parte de las conclusiones alcanzadas deber\u00e1n representar un nuevo estado del arte de la tecnolog\u00eda, orientadas a aeronaves del futuro.<\/strong><\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/section>\n\n\n\n<section class=\"wp-block-cg-blocks-wrapper-people-slider section section--expert-slider wrapper-people-slider undefined\"><div class=\"container\"><div class=\"content-title\"><h3 data-maxlength=\"34\">Autor<\/h3><\/div><\/div><div class=\"slider slider-boxed\"><div class=\"container\"><div class=\"slider-window\"><div class=\"slider-list\">\n\t\t<div class=\"slide\">\n\t\t\t<div class=\"box\">\n\t\t\t\t<div class=\"row\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"col-md-6 col-lg-4 box-img-wrapper\">\n\t\t\t\t\t\t<img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/wp-content\/uploads\/sites\/16\/2024\/09\/serafin.jpg\" alt=\"Seraf\u00edn Escudero\"\/>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<div class=\"col-md-6 col-lg-8 box-inner\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"row title-social-media-header\">\n\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"col-md-12 col-lg-6 mbl-social-icon\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<ul class=\"social-nav\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<li><a aria-label=\"Linkedin\" target=\"_blank\" title=\"Abrir en una nueva ventana\" href=\"https:\/\/www.linkedin.com\/in\/seraf\u00edn-escudero-fraile-b88440157\/\"><i aria-hidden=\"true\" class=\"icon-li\"><\/i><\/a><\/li>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"col-md-12 col-lg-6 box-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"box-title\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<h3 class=\"people-profile-title\">Seraf\u00edn Escudero<\/h3>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<span>Sustainable Aeronautical Systems Architect and R&amp;D project expert\u00a0<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"col-md-12 col-lg-6 social-box-container dkt-social-icon\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<ul class=\"social-nav\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<li><a aria-label=\"Linkedin\" target=\"_blank\" title=\"Abrir en una nueva ventana\" href=\"https:\/\/www.linkedin.com\/in\/seraf\u00edn-escudero-fraile-b88440157\/\"><i 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Int\u00e9ntalo de nuevo.<\/p>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t<script>\n\t\t\twindow.MF_CONFIG344241 = {\"344241\":{\"errors\":[],\"redirect\":\"\"}};\n\t\t<\/script>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\n<\/div><\/div><\/div><div class=\"slider-nav\"><button class=\"slider-prev inactive\" aria-label=\"Anterior\" tabindex=\"-1\"><\/button><ul class=\"slider-paginator\"><\/ul><button class=\"slider-next\" aria-label=\"Siguiente\"><\/button><\/div><\/div><\/section>\n\n\n\n\t\t<section\n\t\t\tclass=\"section section--lifeatcap-learning section--event-slider-careerInvent \">\n\n\t\t\t<div class=\"container\">\n\t\t\t\t<div class='career-invent-header'>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t<div class=\"slider slider-fader 1cf54c35-3b93-492f-bf2f-b9988187c38e\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div\n\t\t\t\t\tclass=\"slider-list \">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div\n\t\t\t\t\t\t\tclass=\"slide active 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Este proyecto tiene&nbsp;n\u00famero de expediente PTAE-20221001<\/em><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"101\" src=\"https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/wp-content\/uploads\/sites\/16\/2023\/07\/Logos-IRON-NPE-001.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-547626\" srcset=\"https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/wp-content\/uploads\/sites\/16\/2023\/07\/Logos-IRON-NPE-001.jpg 1024w, https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/wp-content\/uploads\/sites\/16\/2023\/07\/Logos-IRON-NPE-001.jpg?resize=300,30 300w, https:\/\/www.capgemini.com\/es-es\/wp-content\/uploads\/sites\/16\/2023\/07\/Logos-IRON-NPE-001.jpg?resize=768,76 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/section>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El compromiso entre legislaci\u00f3n, cooperaci\u00f3n y financiaci\u00f3n, sin duda, convertir\u00e1 al sector aeron\u00e1utico en los pr\u00f3ximos a\u00f1os en uno de los campos industriales m\u00e1s respetuosos con el medio 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