L’idrogeno e le relative potenzialità nel settore dell’aviazione

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Tra le tecnologie che possono contribuire a decarbonizzare l’aviazione civile e a ridurre le emissioni, è atteso che l’idrogeno (H2) svolgerà un ruolo importante nelle soluzioni del futuro.

La possibilità di produrre e consumare l’H2 senza emettere CO2 e la sua ampia disponibilità nell’acqua sono due dei fattori principali che lo rendono così interessante come soluzione, al punto di tenerlo in considerazione come un elemento che contribuirà al raggiungimento degli obiettivi fissati dal Green Deal in termini di passaggio dai combustibili fossili all’energia pulita (rinnovabile).

Finora, attività mirate di ricerca e sviluppo hanno evidenziato risultati promettenti, ma è necessario intensificare quelle sull’idrogeno come combustibile per l’aviazione.

L’Unione europea ha compiuto notevoli passi avanti in tal senso attraverso una serie di iniziative di ricerca.

Un documento di lavoro della Commissione europea del 22 gennaio 2022 sottolinea il ruolo degli investimenti dell’UE in materia di ricerca e innovazione nel settore dell’idrogeno.

Il presente articolo contiene una panoramica sui benefici, sul livello di applicabilità e sulle idee grazie alle quali l’H2 (in forma sia gassosa sia liquida) può essere integrato nel settore della propulsione aerea.

Aeromobili alimentati a idrogeno

Aeromobili a idrogenoNello studiare l’H2 come una tecnologia efficiente ed efficace per produrre carburante per l’aviazione vanno prese in considerazione le caratteristiche dell’idrogeno stesso e il relativo ciclo di vita dalla produzione all’utilizzo per apprezzarne appieno il potenziale.

La produzione di H2 da energia rinnovabile non genera CO2; questa caratteristica ne fa una scelta interessante e ovvia nell’ambito dell’impegno globale a ridurre le emissioni di CO2 nel settore dell’aviazione.

Riduzioni delle emissioni grazie all’H2: panoramica

Nel settore dell’aviazione sono presi in considerazione due scenari/soluzioni principali:

  • riduzione delle emissioni lorde di carbonio con l’obiettivo della neutralità carbonica sul lungo termine;
  • riduzione graduale di tutte le emissioni per arrivare a una situazione di emissioni zero.

Il diagramma spiega quale ruolo l’H2 (sia liquido sia gassoso) può svolgere nel raggiungere la neutralità carbonica dell’aviazione (cliccando sull’immagine è possibile scaricarlo in formato PDF).

H2 overview

Legenda: verde = alto beneficio; arancione = beneficio moderato; rosso = beneficio insufficiente in questa fase
 

Settori dell’aviazione civile: le migliori applicazioni dell’H2

A causa del potere calorifico inferiore dell’H2, per coprire la stessa distanza è necessaria una maggiore capacità di stoccaggio del carburante a bordo rispetto a quella degli attuali carburanti avio. La capacità dei serbatoi di carburante esistenti consentirebbe di percorrere solo rotte molto brevi; per di più, l’attuale ubicazione dei serbatoi a livello delle ali di un aeromobile non consentirebbe lo stoccaggio di H2 in forma gassosa o liquida.

Inoltre, l’infrastruttura e la catena di approvvigionamento atte a garantire la disponibilità di H2 negli aeroporti sono fattori che dovranno essere studiati prima che possano essere garantiti servizi regolari.

Tenendo conto dello stato attuale, i segmenti dell’aviazione civile come le tratte per pendolari nonché le rotte regionali, a corto e a medio raggio potrebbero essere destinati per primi all’utilizzo dell’H2 come combustibile.

Il ricorso all’H2 in aeromobili passeggeri di più grandi dimensioni richiederebbe modifiche significative alla progettazione degli stessi, in modo da conferire loro la capacità richiesta in termini di rifornimento di idrogeno, una soluzione che potrebbe essere presa in considerazione a più lungo termine.

La sicurezza dei passeggeri al centro di tutte le soluzioni

Pur prendendo in considerazione tutte le possibili soluzioni che ci aiuterebbero a raggiungere i nostri obiettivi climatici, compreso l’ambizioso obiettivo delle emissioni zero nel settore dell’aviazione, la sicurezza dei passeggeri rimane al centro di tutto il nostro lavoro.

Tutti i nuovi progetti che prevedono l’adozione dell’idrogeno come combustibile per l’aviazione saranno tenuti a soddisfare le specifiche applicabili, senza disattendere gli elevati livelli di sicurezza.

Ruolo dell’EASA nell’ambito delle iniziative dell’UE

L’EASA rimane al centro dell’azione in quanto aderente al partenariato Clean Aviation per l’aviazione pulita, in cui esperti di certificazione e team di ricerca stanno collaborando strettamente con l’iniziativa sull’idrogeno pulito (Clean Hydrogen).

L’UE ha rafforzato il partenariato Clean Aviation, che ha fatto seguito al precedente progetto Clean Sky, quale contributo al nostro impegno volto alla riduzione delle emissioni nel settore dell’aviazione.