Aerei a idrogeno già nel 2026 e in futuro voleremo solo su quelli: i progetti più ambiziosi

Gli aerei del futuro saranno a idrogeno. Tra le tecnologie che possono contribuire a decarbonizzare l’aviazione civile e a ridurre le emissioni, gli esperti sono convinti che questa fonte di energia svolgerà un ruolo di prim’ordine. La possibilità di produrre e consumare idrogeno senza inquinare e la sua ampia disponibilità nell’acqua sono due dei fattori che lo rendono estremamente appetibile.

Idrogeno per far volare gli aerei, la sfida anche europea

L’idrogeno è uno degli elementi chiave nella transizione energetica. L’Unione europea ha compiuto notevoli passi avanti nella ricerca e lo ha inserito tra le priorità del Green Deal nel passaggio dai combustibili fossili alle energie rinnovabili.

Gli aerei alimentati a idrogeno potrebbero essere parte della soluzione per realizzare in futuro un traffico aereo ecologico. Lo dimostra, tra gli altri, un recente studio della Chalmers University of Technology, Danimarca, in collaborazione con l’Università Federale di Santa Catarina, Brasile.

Lo studio si basa su un tipo di aereo esistente più piccolo, alimentato da combustibili fossili, con una capacità di circa 50 passeggeri e un’autonomia di 1.200 km. Gli studiosi hanno preso in esame le regioni del Nord Europa, scarsamente popolate ma con distanze relativamente grandi: secondo le previsioni, gli aerei a idrogeno potrebbero soddisfare le esigenze del 97% di tutte le rotte di volo intra-nordiche e del 58% di tutto il volume di passeggeri già nel 2045.

Quali sono i problemi degli aerei a idrogeno

L’idrogeno come carburante per l’aviazione può essere utilizzato in forma liquida e conservato criogenicamente a 20 gradi Kelvin o -253 gradi Celsius. La temperatura esterna molto più calda dell’aria, però, fa evaporare il carburante durante il volo o la sosta in aeroporto, creando pressione nel serbatoio. Per questo motivo un parametro essenziale per la progettazione degli aerei a idrogeno è il serbatoio.

Oggi la capacità dei serbatoi esistenti consentirebbe di percorrere solo rotte molto brevi. In più c’è il problema del loro posizionamento vicino alle ali, che non consentirebbe lo stoccaggio in forma gassosa o liquida. Infine bisognerebbe ripensare alle reti di approvvigionamento negli aeroporti.

Nulla di insormontabile, comunque. Secondo gli scienziati, i primi aerei a idrogeno potranno essere utilizzati per le tratte dei pendolari, per le rotte regionali e per quelle a corto e a medio raggio. Per i voli più lunghi e intercontinentali dovremo invece attendere modifiche significative nella progettazione degli aerei.

I grandi colossi dei cieli stanno da tempo lavorando a prototipi di velivoli a idrogeno.

Il primo volo a idrogeno già nel 2026

La notizia al momento più impattante in questo senso è quella che arriva da Klm. La compagnia olandese ha annunciato che, in collaborazione con ZeroAvia, testerà un aereo con motore a idrogeno già nel 2026, con l’ambizione di ridurre le emissioni di ben il 90%. Si tratterà di un volo sperimentale nel quale sarà utilizzato il carburante liquido e potrebbe dare il via a tanti altri progetti simili.

La collaborazione con ZeroAvia serve a integrare il suo motore a emissioni zero ZA2000, progettato per aerei turboelica regionali da 80 posti, molto potente, tanto da arrivare a garantire fino a 800 km di autonomia.

Il primo aereo passeggeri per il 2035

Anche Airbus ha grandi aspettative. Il colosso francese intende portare sul mercato il primo aereo passeggeri al mondo alimentato a idrogeno entro il 2035. Per farlo ha anche creato una joint venture con il fornitore auto ElringKlinger AG, Airbus Aerostack. L’obiettivo è sviluppare pile di celle a combustibile a idrogeno nel cuore di un sistema di propulsione elettrica.

Nell’ambito del suo progetto ZEROe, Airbus sta esplorando sia le tecnologie di combustione dell’idrogeno che quelle di propulsione a celle a combustibile. Nel primo caso, le turbine a gas con iniettori di carburante e sistemi di alimentazione modificati vengono alimentate con idrogeno in modo simile agli aerei di oggi. Nel secondo caso, invece, viene creata energia elettrica che a sua volta alimenta dei motori elettrici che fanno girare un’elica o un ventilatore, un sistema di propulsione completamente elettrico, molto diverso da quello attualmente usato.

L’aereo di prova è un Airbus A380 MSN1, e l’obiettivo è arrivare ad avere una potenza di 1,2 MW generata da una fuel cell di grandi dimensioni posizionata nella pancia dell’aereo. Airbus ha anche creato diversi centri di sviluppo in Francia, Regno Unito, Germania e Spagna per lavorare su serbatoi e sistemi di carburante criogenici.

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Testato il primo motore con idrogeno liquido

Turbotech, Safran e Air Liquide hanno testato con successo a terra il primo motore a turbina a gas alimentato a idrogeno liquido per il mercato dell’aviazione leggera presso il Grenoble Technologies Campus di Air Liquide in Francia. Questo test dimostrativo fa parte del progetto BeautHyFuel per esplorare soluzioni di propulsione a idrogeno per velivoli leggeri.

Questo motore a turbina a gas alimentato a idrogeno è basato su un ciclo rigenerativo ultra efficiente e alimentato da un serbatoio di idrogeno liquido. Questa dimostrazione segue una prima fase di test nel gennaio 2024 che aveva utilizzato combustibile a idrogeno immagazzinato in forma gassosa.

Il primo aereo ad ala mista entro il 2030

Anche le compagnie aeree low cost sono fortemente interessate agli sviluppi dell’idrogeno. Ne è prova EasyJet, che ha lanciato una nuova partnership con il produttore di aerei americano Jet Zero.

La start-up Jet Zero, sostenuta dall’aeronautica americana, dalla Nasa e dalla Faa, sta lavorando al primo aereo ad ala mista che dovrebbe entrare in servizio entro il 2030. Si prevede che questo modello arrivi a consumare fino al 50% in meno di carburante e a dimezzare le emissioni e le conseguenze sull’ambiente del gas serra.

Easyjet già nel 2022 era riuscita in un’impresa titanica. Grazie alla collaborazione con Rolls-Royce, hanno utilizzato per la prima volta al mondo un moderno motore aeronautico a idrogeno. La partnership è legata alla campagna globale Race to Zero, sostenuta dalle Nazioni Unite, a cui entrambe le società hanno aderito, impegnandosi a raggiungere zero emissioni nette di carbonio entro il 2050.

Le due aziende hanno condotto un test a terra utilizzando l’idrogeno verde creato dall’energia eolica e delle maree. Il test si è svolto in una struttura di prova all’aperto presso il Mod Boscombe Down, nel Regno Unito, utilizzando un motore aeronautico regionale Rolls-Royce AE 2100-A convertito. L’idrogeno verde per i test è stato fornito dall’Emec (European Marine Energy Centre), generato utilizzando energia rinnovabile presso il loro impianto di produzione di idrogeno e test sulle maree a Eday nelle Isole Orcadi, nel Regno Unito.