Un progetto per aeromobili più sostenibili
Il problema delle emissioni di carbonio è rilevante nel settore dell’aviazione. Attualmente, non solo le emissioni di CO2 di questa industria rappresentano circa il 2 % di quelle globali, ma si prevede che aumenteranno del 300 % entro il 2050. La Commissione europea è consapevole di non poter raggiungere i propri ambiziosi obiettivi climatici senza affrontare il problema dell’impatto ambientale dell’aviazione. Pertanto, ha stabilito l’obiettivo di rendere questo settore a impatto climatico zero entro il 2050. Come sarà possibile raggiungere un tale traguardo? Secondo il progetto FUTPRINT50, finanziato dall’UE, l’elettrificazione è un buon punto di partenza. Questo progetto si prefigge di accompagnare l’aviazione verso la neutralità carbonica accelerando l’immissione in servizio di aerei regionali commerciali ibridi-elettrici tra il 2035 e il 2040. «Con una grande attenzione alla profonda decarbonizzazione dell’aviazione, FUTPRINT50 si è prefisso l’obiettivo di sviluppare promettenti strumenti di modellazione e simulazione, tecnologie innovative di elettrificazione degli aeromobili e una tabella di marcia comune per la tecnologia e la regolamentazione di questa classe di aeromobili ibridi-elettrici», afferma Andreas Strohmayer, professore presso l’Istituto di progettazione aeronautica dell’Università di Stoccarda, partner coordinatore del progetto.
Un progetto ben posizionato per il mercato dell’aviazione regionale
Gli aeromobili regionali, progettati per trasportare un numero ridotto di passeggeri su voli a corto raggio, sono sempre più sotto pressione in tutta Europa. Dal momento che la loro impronta di carbonio è spesso considerata eccessiva per la distanza percorsa, alcuni Paesi hanno iniziato ad applicare limitazioni su questi voli. La Francia, ad esempio, ha vietato i voli interni tra le città raggiungibili in treno in meno di 2,5 ore, mentre il Belgio ha aumentato le imposte sui voli che coprono distanze inferiori a 500 km. Tuttavia, la riduzione dei trasporti aerei regionali mette a dura prova le altre modalità di spostamento, riducendo le opzioni dei viaggiatori. «Gli aeromobili ibridi-elettrici, che coniugano un motore convenzionale e un sistema di propulsione elettrico, hanno buone potenzialità di servire il mercato dell’aviazione regionale, poiché permettono di ridurre nettamente le emissioni senza compromettere la sicurezza dell’aereo e coprendo comunque le distanze richieste», spiega Strohmayer. Ma prima che questi velivoli siano autorizzati a decollare è necessario sviluppare, convalidare e integrare nuove tecnologie. Proprio qui entra in gioco il progetto FUTPRINT50. «Attraverso uno studio completo di progettazione integrata del velivolo, siamo stati in grado di identificare le tecnologie abilitanti, gli strumenti e i metodi di progettazione necessari per realizzare un aereo regionale ibrido-elettrico (e dare priorità a questi sviluppi)», aggiunge Strohmayer.
Un’offerta di tecnologie, strumenti e metodi
Tra le soluzioni proposte dal progetto vi è un modello di riferimento aperto per un aeromobile regionale ibrido-elettrico da 50 posti, nonché una serie di strumenti per valutare la fattibilità e i compromessi multi-fedeltà di varie architetture e tecnologie. I ricercatori hanno anche sviluppato una serie di strumenti e soluzioni software open-source per l’integrazione a livello di sistema e di aeromobile, le valutazioni tecnologiche, economiche e di rischio, e lo svolgimento di analisi interattive sui compromessi multi-tecnologici. Il gruppo di leader internazionali del settore aerospaziale riunito dal progetto ha inoltre sviluppato ulteriormente una serie di tecnologie abilitanti fondamentali. Tra queste vi sono modelli di stoccaggio dell’energia e soluzioni di batterie, oltre a tecnologie di raccolta di energia legate alla propulsione. La squadra ha anche sviluppato innovazioni per i motori elettrici, soluzioni di integrazione della gestione termica e modelli.
Una tabella di marcia per realizzare un aeromobile regionale ibrido-elettrico
In aggiunta alle conoscenze consolidate in materia di progettazione di velivoli ibridi-elettrici, il progetto ha prodotto una tabella di marcia interattiva per aiutare a orientarsi negli aspetti tecnologici e normativi della progettazione di questi velivoli regionali. Questo documento esaustivo e interattivo pone l’accento sulle tecnologie abilitanti più importanti e sulle loro interazioni, e identifica le esigenze future per la ricerca e le relative infrastrutture. «FUTPRINT50 ha ampliato la base di conoscenze sulle tecnologie fondamentali necessarie per realizzare aeromobili regionali ibrido-elettrici», conclude Strohmayer. «Così facendo, abbiamo contribuito all’obiettivo dell’UE Flightpath 2050 / Fly the Green Deal: ridurre le emissioni degli aeromobili, promuovendo al contempo i numerosi benefici economici e sociali dell’aviazione regionale.»
Parole chiave
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