Il dimostratore di celle a combustibile a idrogeno di Universal Hydrogen ha effettuato il suo volo inaugurale a Moss Lake, Washington, la scorsa settimana. Il volo di prova è durato 15 minuti e ha raggiunto un'altitudine di 3.500 piedi. La piattaforma di prova si basa sul Dash8-300, il più grande velivolo a celle a combustibile a idrogeno al mondo.
L'aereo, soprannominato Lightning McClean, è decollato dall'aeroporto internazionale di Grant County (KMWH) alle 8:45 del 2 marzo e ha raggiunto una quota di crociera di 3.500 piedi (circa 1067 metri) 15 minuti dopo. Il volo, basato su un certificato di aeronavigabilità speciale della FAA, è il primo di un volo di prova biennale che dovrebbe concludersi nel 2025. L'aereo, convertito da un jet regionale ATR 72, conserva un solo motore a turbina originale a combustibile fossile per motivi di sicurezza, mentre gli altri sono alimentati a idrogeno puro.
Universal Hydrogen punta ad alimentare interamente le operazioni di volo regionale con celle a combustibile a idrogeno entro il 2025. In questo test, un motore alimentato da una cella a combustibile a idrogeno pulita emette solo acqua e non inquina l'atmosfera. Trattandosi di test preliminari, l'altro motore funziona ancora con carburante convenzionale. Quindi, a ben vedere, c'è una grande differenza tra il motore sinistro e quello destro, persino nel diametro e nel numero delle pale. Secondo Universal Hydrogen, gli aerei alimentati da celle a combustibile a idrogeno sono più sicuri, più economici da gestire e hanno un impatto ambientale ridotto. Le loro celle a combustibile a idrogeno sono modulari e possono essere caricate e scaricate attraverso le strutture cargo esistenti dell'aeroporto, consentendo all'aeroporto di soddisfare il fabbisogno di rifornimento degli aerei a idrogeno senza modifiche. In teoria, anche i jet più grandi potrebbero fare lo stesso, con turbofan alimentati da celle a combustibile a idrogeno che si prevede saranno in uso entro la metà degli anni '30.
Paul Eremenko, co-fondatore e CEO di Universal Hydrogen, ritiene infatti che gli aerei di linea dovranno essere alimentati a idrogeno pulito entro la metà degli anni '30, altrimenti il settore sarà costretto a ridurre i voli per raggiungere gli obiettivi obbligatori sulle emissioni. Il risultato sarebbe un forte aumento dei prezzi dei biglietti e la difficoltà di reperirli. Pertanto, è urgente promuovere la ricerca e lo sviluppo di nuovi aeromobili a energia pulita. Ma questo primo volo offre anche qualche speranza al settore.
La missione è stata condotta da Alex Kroll, un esperto ex pilota collaudatore dell'Aeronautica Militare statunitense e capo collaudatore dell'azienda. Kroll ha affermato che, nel secondo giro di prova, è riuscito a volare interamente con generatori a celle a combustibile a idrogeno, senza dover ricorrere a primitivi motori a combustibile fossile. "Il velivolo modificato offre eccellenti prestazioni di manovrabilità e il sistema di alimentazione a celle a combustibile a idrogeno produce significativamente meno rumore e vibrazioni rispetto ai motori a turbina convenzionali", ha affermato Kroll.
Universal Hydrogen ha decine di ordini da parte di passeggeri per jet regionali alimentati a idrogeno, tra cui la compagnia americana Connect Airlines. John Thomas, amministratore delegato dell'azienda, ha definito il volo di Lightning McClain "un punto zero per la decarbonizzazione dell'industria aeronautica globale".
Perché gli aerei alimentati a idrogeno rappresentano un'opzione per ridurre le emissioni di carbonio nel settore dell'aviazione?
I cambiamenti climatici metteranno a rischio il trasporto aereo per i decenni a venire.
Secondo il World Resources Institute, un gruppo di ricerca no-profit con sede a Washington, l'aviazione emette solo un sesto dell'anidride carbonica prodotta da auto e camion. Tuttavia, gli aerei trasportano molti meno passeggeri al giorno rispetto ad auto e camion.
Le quattro compagnie aeree più grandi (American, United, Delta e Southwest) hanno aumentato il consumo di carburante del 15% tra il 2014 e il 2019. Tuttavia, nonostante l'entrata in produzione di aeromobili più efficienti e a basse emissioni di carbonio, il numero di passeggeri è in calo dal 2019.
Le compagnie aeree si sono impegnate a raggiungere la neutralità carbonica entro la metà del secolo e alcune hanno investito in carburanti sostenibili per consentire all'aviazione di svolgere un ruolo attivo nella lotta al cambiamento climatico.
I carburanti sostenibili (SAF) sono biocarburanti ottenuti da olio da cucina, grasso animale, rifiuti urbani o altre materie prime. Il carburante può essere miscelato con carburanti convenzionali per alimentare motori a reazione ed è già utilizzato nei voli di prova e persino sui voli di linea passeggeri. Tuttavia, il carburante sostenibile è costoso, circa tre volte di più del carburante per aerei convenzionale. Con l'aumento dell'acquisto e dell'utilizzo di carburanti sostenibili da parte delle compagnie aeree, i prezzi aumenteranno ulteriormente. I sostenitori stanno spingendo per incentivi come agevolazioni fiscali per aumentare la produzione.
I carburanti sostenibili sono considerati un combustibile ponte in grado di ridurre le emissioni di carbonio in attesa di innovazioni più significative, come gli aerei elettrici o a idrogeno. In realtà, queste tecnologie potrebbero non essere ampiamente utilizzate nel settore dell'aviazione prima di altri 20 o 30 anni.
Le aziende stanno cercando di progettare e costruire velivoli elettrici, ma la maggior parte sono piccoli velivoli simili ad elicotteri, che decollano e atterrano verticalmente e possono trasportare solo una manciata di passeggeri.
Costruire un grande aereo elettrico in grado di trasportare 200 passeggeri – l'equivalente di un volo standard di medie dimensioni – richiederebbe batterie più grandi e tempi di volo più lunghi. Secondo questo standard, le batterie dovrebbero pesare circa 40 volte più del carburante per aerei per essere completamente cariche. Ma gli aerei elettrici non saranno possibili senza una rivoluzione nella tecnologia delle batterie.
L'energia dell'idrogeno è uno strumento efficace per raggiungere basse emissioni di carbonio e svolge un ruolo insostituibile nella transizione energetica globale. Il vantaggio significativo dell'energia dell'idrogeno rispetto ad altre fonti energetiche rinnovabili è la possibilità di immagazzinarla su larga scala per diverse stagioni. Tra queste, l'idrogeno verde è l'unico mezzo per una profonda decarbonizzazione in molti settori, compresi quelli rappresentati dall'industria petrolchimica, siderurgica, chimica e dei trasporti, rappresentata dall'aviazione. Secondo la Commissione Internazionale sull'Energia dell'Idrogeno, si prevede che il mercato dell'energia dell'idrogeno raggiungerà i 2,5 trilioni di dollari entro il 2050.
"L'idrogeno di per sé è un combustibile molto leggero", ha dichiarato all'Associated Press Dan Rutherford, ricercatore sulla decarbonizzazione di auto e aerei presso l'International Council on Clean Transportation, un gruppo ambientalista. "Ma per immagazzinare l'idrogeno servono serbatoi di grandi dimensioni, e il serbatoio stesso è molto pesante".
Inoltre, l'implementazione dell'idrogeno come combustibile presenta svantaggi e ostacoli. Ad esempio, negli aeroporti sarebbero necessarie nuove e costose infrastrutture per lo stoccaggio dell'idrogeno gassoso raffreddato in forma liquida.
Tuttavia, Rutherford rimane moderatamente ottimista sull'idrogeno. Il suo team ritiene che gli aerei alimentati a idrogeno saranno in grado di percorrere circa 3.300 chilometri entro il 2035.
Data di pubblicazione: 16-03-2023