Il dimostratore di celle a combustibile a idrogeno della Universal Hydrogen ha effettuato il suo primo volo 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 test si basa sul Dash8-300, il più grande aereo a celle a combustibile a idrogeno del mondo.
L'aereo, soprannominato Lightning McClean, è decollato dall'aeroporto internazionale di Grant County (KMWH) alle 8:45 del 2 marzo e ha raggiunto un'altitudine di crociera di 3.500 piedi 15 minuti dopo. Il volo, basato su un certificato di aeronavigabilità speciale della FAA, è il primo di un volo di prova di due anni che dovrebbe culminare nel 2025. L'aereo, che è stato convertito da un jet regionale ATR 72, conserva solo un motore a turbina a combustibile fossile originale per la sicurezza, mentre il resto è alimentato a idrogeno puro.
Universal Hydrogen mira ad avere operazioni di volo regionali alimentate interamente da 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. Poiché si tratta di test preliminari, l'altro motore funziona ancora con carburante convenzionale. Quindi se lo guardi, c'è una grande differenza tra il motore sinistro e quello destro, anche il diametro e il numero delle pale. Secondo Universal Hydrogren, gli aerei alimentati da celle a combustibile a idrogeno sono più sicuri, più economici da utilizzare e hanno un impatto minimo sull’ambiente. Le loro celle a combustibile a idrogeno sono modulari e possono essere caricate e scaricate attraverso le strutture di carico esistenti dell'aeroporto, in modo che l'aeroporto possa soddisfare le esigenze di rifornimento degli aerei alimentati a idrogeno senza modifiche. In teoria, i jet più grandi potrebbero fare lo stesso, con turbofan alimentati da celle a combustibile a idrogeno che dovrebbero essere in uso entro la metà degli anni ’30.
Infatti, Paul Eremenko, co-fondatore e CEO di Universal Hydrogen, ritiene che gli aerei di linea dovranno funzionare con idrogeno pulito entro la metà degli anni ’30, altrimenti l’industria dovrà tagliare i voli per raggiungere gli obiettivi obbligatori sulle emissioni a livello di settore. Il risultato sarebbe un forte aumento dei prezzi dei biglietti e una difficoltà per ottenere un biglietto. Pertanto, è urgente promuovere la ricerca e lo sviluppo di nuovi velivoli energetici. Ma questo primo volo offre anche qualche speranza al settore.
La missione è stata effettuata da Alex Kroll, un esperto ex pilota collaudatore dell'aeronautica americana e capo pilota collaudatore dell'azienda. Ha detto che nel secondo giro di prova, è stato in grado di volare interamente con generatori di celle a combustibile a idrogeno, senza fare affidamento sui primitivi motori a combustibile fossile. "L'aereo modificato ha eccellenti prestazioni di manovrabilità e il sistema di alimentazione a celle a combustibile a idrogeno produce molto meno rumore e vibrazioni rispetto ai motori a turbina convenzionali", ha affermato Kroll.
Universal Hydrogen ha dozzine di ordini di passeggeri per jet regionali alimentati a idrogeno, tra cui Connect Airlines, una compagnia americana. John Thomas, amministratore delegato della compagnia, ha definito il volo di Lightning McClain “il punto zero per la decarbonizzazione dell’industria aeronautica globale”.
Perché gli aerei alimentati a idrogeno sono un’opzione per la riduzione delle emissioni di carbonio nel settore dell’aviazione?
Il cambiamento climatico metterà a rischio il trasporto aereo per i decenni a venire.
Secondo il World Resources Institute, un gruppo di ricerca senza scopo di lucro con sede a Washington, l’aviazione emette solo un sesto della quantità di anidride carbonica di automobili e camion. Tuttavia, gli aerei trasportano molti meno passeggeri al giorno rispetto alle automobili e ai camion.
Le quattro maggiori compagnie aeree (American, United, Delta e Southwest) hanno aumentato il consumo di carburante per aerei del 15% tra il 2014 e il 2019. Tuttavia, nonostante siano stati messi in produzione aerei più efficienti e a basse emissioni di carbonio, il numero di passeggeri è aumentato una tendenza al ribasso dal 2019.
Le compagnie aeree si sono impegnate a diventare carbon neutral entro la metà del secolo e alcune hanno investito in carburanti sostenibili per consentire all’aviazione di svolgere un ruolo attivo nel 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 passeggeri di linea. Tuttavia, il carburante sostenibile è costoso, circa tre volte di più del carburante per aerei convenzionale. Poiché sempre più compagnie aeree acquistano e utilizzano carburanti sostenibili, i prezzi aumenteranno ulteriormente. I sostenitori stanno spingendo per incentivi come agevolazioni fiscali per aumentare la produzione.
I combustibili sostenibili sono visti come un carburante ponte in grado di ridurre le emissioni di carbonio fino a quando non verranno raggiunti progressi più significativi come gli aerei elettrici o alimentati a idrogeno. In effetti, queste tecnologie potrebbero non essere ampiamente utilizzate nell’aviazione per altri 20 o 30 anni.
Le aziende stanno cercando di progettare e costruire aerei elettrici, ma la maggior parte sono piccoli aerei simili a elicotteri che decollano e atterrano verticalmente e trasportano solo una manciata di passeggeri.
Realizzare 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 di più del carburante per essere caricate completamente. Ma gli aerei elettrici non saranno possibili senza una rivoluzione nella tecnologia delle batterie.
L’energia dell’idrogeno è uno strumento efficace per ottenere basse emissioni di carbonio e svolge un ruolo insostituibile nella transizione energetica globale. Il vantaggio significativo dell’energia dell’idrogeno rispetto ad altre fonti di energia rinnovabile è che può essere immagazzinata su larga scala durante le stagioni. Tra questi, l’idrogeno verde è l’unico mezzo di profonda decarbonizzazione in molti settori, compresi i settori industriali rappresentati dal petrolchimico, dall’acciaio, dall’industria chimica e dall’industria dei trasporti rappresentata dall’aviazione. Secondo la Commissione internazionale sull’energia dell’idrogeno, il mercato dell’energia dell’idrogeno dovrebbe raggiungere i 2,5 trilioni di dollari entro il 2050.
"L'idrogeno stesso è un combustibile molto leggero", ha detto all'Associated Press Dan Rutherford, un ricercatore sulla decarbonizzazione di automobili e aerei presso l'International Council on Clean Transportation, un gruppo ambientalista. "Ma sono necessari serbatoi di grandi dimensioni per immagazzinare l'idrogeno, e il serbatoio stesso è molto pesante."
Inoltre, ci sono svantaggi e ostacoli all’implementazione del combustibile a idrogeno. Ad esempio, negli aeroporti sarebbero necessarie nuove infrastrutture massicce e costose per immagazzinare il gas idrogeno raffreddato in forma liquida.
Tuttavia, Rutherford rimane cautamente ottimista riguardo all’idrogeno. Il suo team ritiene che gli aerei alimentati a idrogeno saranno in grado di percorrere circa 2.100 miglia entro il 2035.
Orario di pubblicazione: 16 marzo 2023