Quando avremo un aereo pulito?

Nei giorni scorsi, Airbus, il più grande costruttore europeo di aerei, ha annunciato di voler realizzare «il primo aereo commerciale a zero emissioni e senza impatto ambientale». Secondo Airbus il nuovo aereo “pulito” sarà pronto per volare entro il 2035 e, come altri due modelli proposti chiamati ZEROe (zero emissioni), sarà alimentato a idrogeno. Da qualche tempo tutto il settore aerospaziale sta affrontando il tema di come limitare l’impatto del trasporto aereo sul riscaldamento globale, e per questa ragione si stanno studiando sia combustibili più sostenibili, sia alcuni modelli di aerei elettrici. Tuttavia è bene sapere che progetti come questi richiedono tempo e molte risorse per risolvere una serie di notevoli problemi tecnologici.

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— Airbus (@Airbus) September 21, 2020

I progetti di Airbus
Durante la presentazione del progetto degli aerei ZEROe, la responsabile dello sviluppo tecnologico di Airbus, Grazia Vittadini, ha detto che «proteggere il clima e proteggere il nostro ambiente sono i nodi cruciali su cui costruire il futuro dell’aviazione». Per questo l’azienda punta sull’idrogeno: la sua combustione non produce emissioni inquinanti, ma soltanto vapore acqueo e non danneggia lo strato d’ozono né contribuisce all’effetto serra. Il progetto verrà definito entro l’anno prossimo, mentre le tecnologie da impiegare per la realizzazione dei nuovi aerei a idrogeno saranno scelte entro il 2025.

Il primo dei tre modelli proposti da Airbus è un modello a turboelica (di quelli in cui si vede l’elica che gira, esterna al motore) che porterebbe fino a 100 passeggeri su voli di corto-medio raggio; il secondo è un aereo con motore a turbofan (quelli in cui il motore sta tutto dentro il suo alloggiamento, che vediamo negli aerei più grandi) – che generalmente consente consumi minori e migliori prestazioni – in grado di ospitare dai 120 ai 200 passeggeri e di volare per oltre 2mila miglia nautiche (circa 3.700 chilometri); il terzo, infine, è un modello con un corpo molto più ampio, sempre a turbofan, che consentirebbe sia di avere maggiore spazio per lo stoccaggio dell’idrogeno, sia di distribuire i posti in cabina per i passeggeri.

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Fino a pochi mesi fa, Airbus aveva collaborato con Rolls-Royce e Siemens per realizzare un aereo ibrido (con motore classico più elettrico) che potesse trasportare circa 100 passeggeri, ma il progetto si è concluso prima del primo test, previsto nel 2021.

I dati sulle emissioni nel trasporto aereo
Secondo quanto ha ricostruito l’Air Transport Action Group, un consorzio di esperti del settore che si occupa della sostenibilità del trasporto aereo, l’aviazione commerciale contribuisce a circa il 2 per cento del totale delle emissioni di anidride carbonica generate dall’attività umana. Oltretutto, come avevano spiegato alcuni ricercatori dell’Istituto per la ricerca ambientale ed energetica della Germania (IFEU), quando un aereo vola in quota – di solito al di sopra dei 9mila metri – dalla combustione del cherosene, il combustibile normalmente usato, vengono prodotti ossidi di azoto, zolfo e altri composti oltre all’anidride carbonica, che contribuiscono al riscaldamento globale.

Nel 2019 le emissioni dovute al trasporto aereo sono state 915 milioni di tonnellate. Anche se quest’anno i livelli di inquinamento causato dal trasporto aereo sono diminuiti per via della pandemia da coronavirus, l’Organizzazione internazionale per l’Aviazione civile – l’agenzia dell’ONU specializzata nel settore – aveva stimato che l’inquinamento del trasporto aereo si sarebbe triplicato entro il 2050, causando grosse conseguenze anche sul riscaldamento globale. A ogni modo, come aveva osservato il Financial Times, per alcune compagnie aeree lo stop dovuto alla pandemia è stato anche l’occasione per accelerare i piani per ridurre le emissioni che in alcune occasioni erano già stati avviati.

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Come aveva spiegato l’Agenzia Internazionale per l’Energia (IEA), già nel 2019 le emissioni inquinanti generate annualmente dal trasporto aereo sono aumentate solo dello 0,5 per cento, molto meno rispetto all’aumento del 2 per cento che si era registrato ogni anno tra il 2000 e il 2019: questo per via dello sviluppo di motori più efficienti, ma soprattutto grazie al maggiore utilizzo di veicoli elettrici e dei biocarburanti. Per esempio, l’anno scorso Etihad Airways aveva volato utilizzando un combustibile realizzato a partire dalla salicornia, una pianta erbacea, mentre dal 2011 Virgin Atlantic collabora con la società specializzata LanzaTech per sviluppare carburanti realizzati a partire dalla cattura dell’anidride carbonica nei gas di scarico.

Le alternative: aereo elettrico o a idrogeno
Al di là dei carburanti impiegati per alimentare gli aerei tradizionali, secondo Forbes il piano più realistico per realizzare un aereo pulito nel breve periodo è quello degli aerei a propulsione elettrica. Anziché usare il carburante tradizionale, che è molto inquinante, un aereo elettrico impiegherebbe batterie ricaricabili, come quelle al litio. Nel dicembre 2019 è stato effettuato il primo volo di prova di un aereo civile completamente elettrico, e ci sono numerosi studi per realizzare modelli di aerei elettrici che vanno avanti da anni, ma il problema maggiore riscontrato finora è la scarsa autonomia delle batterie: i modelli già sviluppati sono piccoli e non possono coprire che brevi distanze, mettere a punto aerei elettrici per il trasporto commerciale è ancora molto complesso.

Un aereo come quello che vorrebbe realizzare Airbus, come peraltro quello che si stava già ideando nell’ambito del progetto Zero Avia, sostenuto dal governo britannico, utilizzerebbe invece l’idrogeno come fonte di energia. L’idrogeno è il gas più leggero che ci sia ed è molto leggero anche allo stato liquido; è un ottimo combustibile, può essere impiegato in particolari processi per realizzare combustibili di sintesi, combinandolo ad esempio con l’anidride carbonica per generare cherosene sintetico, e la sua produzione a partire da fonti di energia rinnovabili è un processo ormai consolidato.

Come aveva già osservato uno studio uscito sulla rivista Renewable and Sustainable Energy Reviews nel 1997, per certi aspetti gli aerei alimentati a idrogeno sarebbero più sicuri di quelli alimentati coi carburanti tradizionali, ma questo non implica che non ci siano rischi, e anzi le tecnologie per realizzarli dovranno tenere conto di numerose problematiche legate alla sicurezza, oltre che alle prestazioni. In più, bisognerà tenere in considerazione anche l’adeguamento delle infrastrutture che l’impiego dell’idrogeno richiederà negli aeroporti.

L’amministratore delegato di Airbus, Guillaume Faury, ha detto che i progetti per realizzare gli aerei ZEROe «hanno il potenziale di ridurre in maniera significativa l’impatto dell’aviazione sul clima», ma che per realizzarli ci sarà bisogno del sostegno dei diversi governi e dei partner industriali. Per questo, alcuni ritengono che l’annuncio possa essere letto come un appello all’Unione Europea e alla European Clean Hydrogen Alliance, l’organizzazione europea che seguirà lo sviluppo dei progetti industriali che impiegheranno l’idrogeno come fonte di energia e per cui si stima che nel prossimo decennio verranno investiti 430 miliardi di euro.