Il più grande aereo a celle a combustibile a idrogeno del mondo ha effettuato con successo il suo primo volo.

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 velivolo a celle a combustibile a idrogeno al 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 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 sicurezza, mentre il resto è alimentato da 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, persino il diametro delle pale e il numero di 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 aeromobili alimentati a idrogeno senza modifiche. In teoria, i jet più grandi potrebbero fare lo stesso, con i 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 di emissione obbligatori a livello di settore. Il risultato sarebbe un forte aumento dei prezzi dei biglietti e una lotta per ottenere un biglietto. Pertanto, è urgente promuovere la ricerca e lo sviluppo di velivoli di nuova energia. Ma questo primo volo offre anche qualche speranza per l'industria.

La missione è stata condotta da Alex Kroll, un ex pilota collaudatore esperto dell'aeronautica americana e capo collaudatore della compagnia. Ha detto che nel secondo giro di prova è stato in grado di volare interamente su generatori di celle a combustibile a idrogeno, senza fare affidamento su primitivi motori a combustibili fossili. "L'aereo modificato ha eccellenti prestazioni di manovrabilità e il sistema di alimentazione a celle a combustibile a idrogeno produce significativamente meno rumore e vibrazioni rispetto ai motori a turbina convenzionali", ha affermato Kroll.

Universal Hydrogen ha decine di ordini di passeggeri per jet regionali alimentati a idrogeno, tra cui Connect Airlines, una compagnia americana. John Thomas, l'amministratore delegato della compagnia, ha definito il volo di Lightning McClain "ground 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 sta mettendo a rischio il trasporto aereo per decenni a venire.

L'aviazione emette solo un sesto della quantità di anidride carbonica di automobili e camion, secondo il World Resources Institute, un gruppo di ricerca senza scopo di lucro con sede a Washington. 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 loro consumo di carburante 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 combustibili 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 i motori a reazione ed è già utilizzato nei voli di prova e persino nei voli passeggeri di linea. Tuttavia, il carburante sostenibile è costoso, circa il triplo del carburante per aerei convenzionale. Man mano che 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 carburanti sostenibili sono visti come un carburante ponte che può 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 ad 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 quello standard, le batterie dovrebbero pesare circa 40 volte il carburante per aerei per essere completamente cariche. 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 energetiche rinnovabili è che può essere immagazzinata su larga scala nel corso delle stagioni. Tra questi, l'idrogeno verde è l'unico mezzo di profonda decarbonizzazione in molti settori, compresi i settori industriali rappresentati dall'industria petrolchimica, siderurgica, chimica e l'industria dei trasporti rappresentata dall'aviazione. Secondo la Commissione internazionale per l'energia a idrogeno, il mercato dell'energia a 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, ricercatore sulla decarbonizzazione di auto e aerei presso l'International Council on Clean Transportation, un gruppo ambientalista. "Ma hai bisogno di grandi serbatoi per immagazzinare l'idrogeno, e il serbatoio stesso è molto pesante."

Inoltre, ci sono inconvenienti e ostacoli all'implementazione dell'idrogeno. Ad esempio, negli aeroporti sarebbero necessarie nuove massicce e costose infrastrutture per immagazzinare l'idrogeno gassoso raffreddato in forma liquida.

Tuttavia, Rutherford rimane cautamente ottimista sull'idrogeno. Il suo team ritiene che gli aerei alimentati a idrogeno saranno in grado di percorrere circa 2.100 miglia entro il 2035.