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Aerei green, ecco le tecnologie disponibili

25 Settembre 2023

Allineare il settore del trasporto aereo alla transizione ecologica è la sfida del secolo. Tuttavia, al momento, non disponiamo di una tecnologia vincente e disponibile, simile alla propulsione elettrica per le automobili. I carburanti sostenibili, infatti, possono aiutare l’evoluzione del settore, ma non sono a emissioni zero, mentre l’idrogeno e le batterie sono tecnologie che devono essere ancora sviluppate per poter soddisfare le esigenze del trasporto aereo internazionale.

Vediamo insieme quali sono le opzioni di mobilità sostenibile attualmente disponibili, quali le criticità e gli sviluppi futuri per ridurre l’impatto ambientale dei velivoli.

L’inquinamento del traffico aereo

Il trasporto aereo contribuisce a emettere circa un miliardo di tonnellate di anidride carbonica all’anno, equivalente a poco meno del 2% delle emissioni totali a livello globale. Analizzando i dati, è possibile affermare che ogni passeggero dà vita a 285 grammi di anidride carbonica ogni km che percorre. Una cifra davvero importante se si considera che, per un solo km percorso in auto, si producono soltanto 42 grammi di anidride carbonica. Un impatto ambientale considerevole e destinato a peggiorare se non ci sarà un’inversione di rotta nel settore per cercare di raggiungere gli obiettivi stabiliti dalle Nazioni Unite riguardo ai cambiamenti climatici, soprattutto considerando che il numero di aeromobili in circolazione dovrebbe aumentare a un milione entro il 2050, rispetto agli attuali 600.000.

L’efficienza

Il dato più rassicurante riguarda il miglioramento tecnologico dei motori tradizionali, alimentati a cherosene, che conduce, in ogni caso, a un minore impatto ambientale del trasporto aereo. Secondo l’Economist, ogni nuova generazione di aeromobili consuma circa il 20% in meno di carburante rispetto alla precedente grazie alla maggiore efficienza dei motori. Nel corso degli ultimi 50 anni, l’avanzamento tecnologico ha ridotto dell’80% le emissioni di CO2 per passeggero per ogni chilometro percorso. Tuttavia ogni passo in avanti rende più difficile il successivo perché i miglioramenti nell’efficienza si riducono.

I Sustainable Aviation Fuel

I Sustainable Aviation Fuel (Saf), carburanti derivanti da grassi animali e oli vegetali esausti, sono attualmente la soluzione migliore per la decarbonizzazione dell’aviazione. I Saf possono essere utilizzati negli stessi motori e sistemi di rifornimento esistenti, senza necessità di conversione, dal momento che la loro composizione chimica è molto simile ai tradizionali combustibili per aerei. Secondo le stime dell’Associazione internazionale del trasporto aereo, questo tipo di biocarburante che alimenta gli aerei commerciali potrebbe ridurre le emissioni necessarie fino al 65%.

I Saf non sono privi di carbonio, ovvero carbon-free, ma sono carbon neutral. Infatti, nonostante emettano circa l’80% in meno di CO2 rispetto al cherosene, la loro combustione rilascia comunque CO2. Tuttavia, se si considera l’intero ciclo di vita dei Saf, il loro impatto è neutro poiché emettono la stessa quantità di anidride carbonica che è stata precedentemente assorbita dai materiali organici diventati scarti.

I problemi principali dei Saf, che non consentono a questo biocarburante di essere utilizzato su larga scala, sono i costi e la scalabilità. Il loro prezzo è circa il doppio del cherosene, ma l’aumento della produzione permetterebbe di abbassarlo. Tuttavia la materia prima, composta da grassi vegetali e animali esausti, rifiuti alimentari e residui forestali, è limitata e non vi è certezza se l’offerta di Saf riuscirà a raggiungere i volumi richiesti dall’industria del trasporto aereo.

L’idrogeno

Un altro canale percorribile è quello relativo agli e-fuels a base idrogeno, una tecnologia giovanissima, lontana dall’affermazione commerciale, ma potenzialmente più scalabile rispetto ai Saf. Stiamo parlando di una soluzione realmente a emissioni zero, che potrebbe essere realtà verso metà del secolo. Anche in questo caso ci sono degli ostacoli da superare: l’idrogeno verde è un elemento fondamentale attualmente carente e i prezzi sono tutt’altro che competitivi. Inoltre, negli aeroporti manca l’infrastruttura necessaria per il trasporto, lo stoccaggio e il rifornimento di un combustibile molto diverso dal cherosene. È importante tenere a mente che l’idrogeno liquido richiede una conservazione a temperature estremamente basse, fino a -235 gradi Celsius, che si avvicinano allo zero assoluto.

Gli aerei elettrici

Gli aerei elettrici sono la terza e ultima opzione percorribile, tuttavia ci sono alcune complicazioni legate alle prestazione del motore. Le batterie disponibili ora non contengono la stessa quantità di energia per chilo del carburante fossile e non permettono di far percorrere altrettanti chilometri. Queste batterie sono troppo pesanti e poco performanti, quindi potenzialmente potranno essere in grado di alimentare solo voli di breve percorrenza.

Secondo alcuni esperti, i motori elettrici ibridi hanno il potenziale per ridurre il consumo di energia del 30% per gli aeromobili fino a 50 posti. Se si guarda, invece, ai prossimi 20 anni, gli osservatori del settore vedono i velivoli elettrici inizialmente destinati a tempi di volo brevi, per arrivare gradualmente a testarli su velivoli più grandi. Iniziare con piccoli aeroplani elettrici consentirà di raccogliere dati fondamentali e fornire agli ingegneri l'esperienza che probabilmente si rivelerà preziosa nello sviluppo di velivoli elettrici più grandi. 

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Team Circular Mobility

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