La Francia è sicuramente la nazione guida dell’aviazione civile in Europa e probabilmente nel mondo. Questo è testimoniato dalla grande quantità di investimenti nel settore che hanno avuto come risultato l’affermazione di Airbus come uno dei due grandi colossi mondiali, insieme all’americana Boeing, nello sviluppo e nella produzione di velivoli per il trasporto civile. Ultimamente dalle officine del gruppo francese con sede a Tolosa, sono usciti gli aerei più all’avanguardia del settore: uno su tutti il gigantesco Airbus A-380. Questo è il più grande aereo di linea mai venuto alla luce: lungo 73 metri, con un’apertura alare di 79,8 metri è in grado di imbarcare fino a 853 passeggeri divisi su due ponti.
Tuttavia Airbus, come ogni grande impresa nel campo della tecnologia, si interroga sui possibili sviluppi per migliorare le prestazioni dei propri velivoli (sia dal punto di vista dei costi che da quello dell’impatto ambientale) e il comfort per i passeggeri.
Sono quattro i principali filoni di ricerca: future fonti di energia, come sbloccare il congestionamento degli aeroporti, una nuova visione del volo per trasporto passeggeri e infine la creazione di un concept per un aeromobile forse realizzabile tra cinquant’anni.
Future fonti di energia
Il trasporto aereo, come altri tipi di trasporto, si basa sui combustibili fossili che tuttavia si stanno esaurendo, sono costosi e hanno un elevato impatto ambientale. Infatti l’80% delle emissioni di CO2 e di gas combusti prodotti dall’uomo è dovuto proprio ai voli aerei, nonostante l’inquinamento dovuto all’aviazione sia stato ridotto del 75% negli ultimi quarant’anni. Il 90% dei fondi (2 miliardi di euro) che Airbus destina alla ricerca sono investiti nella ricerca di nuove soluzioni sui combustibili. Tra i risultati già ottenuti c’è il bassissimo consumo proprio dell’ A-380: si consumano 3 litri di carburante per passeggero ogni 100 km, proprio come una piccola auto familiare. Tuttavia c’è ancora molto da scoprire e per questo la ricerca del gruppo francese in questo campo si divide su quattro principali tipi di fonti di energia: i biocombustibili, le celle a combustibile, l’energia solare e l’accumulo di energia scambiata dal calore dei corpi dei passeggeri.
Biocombustibili
Tradizionalmente i derivati dal carbone e il cherosene sono stati i combustibili più utilizzati nel settore perché erano in grado di mantenere temperature stabili. Tuttavia oggi anche i biocombustibili permettono di ottenere gli stessi risultati e per di più possono essere utilizzati nei velivoli già in circolazione senza dover attuare alcun tipo di modifica ai motori o ai vari impianti.
I biocombustibili sono composti di materiale organico vivente, o dagli scarti prodotti da questo. Esistono alcuni tipi di queste fonti energetiche che possono essere ottenuti dalle coltivazioni o dalle risorse del territorio, ma siccome questo competerebbe con la produzione di cibo e di acqua, Airbus preferisce rivolgere la propria attenzione ai biocombustibili di seconda generazione noti come biomasse. Alcuni tipi sono le alghe, i trucioli ottenuti dalla lavorazione del legno, la camelina, le piante alofile come la salicornia (che cresce nelle acque salate), rifiuti e fermenti. Una biomassa simile al cherosene può essere ottenuta per esempio facendo essiccare al sole un impasto di alghe di mare e carbone.
Airbus cerca di identificare in ogni zona del mondo quale sia la soluzione migliore per poter mettere d’accordo agricoltori, raffinatori, governi e compagnie aeree riguardo ai biocombustibili. Infatti gli agricoltori sono spinti a utilizzare le loro terre non coltivabili nella speranza che i loro raccolti siano acquistati dalle raffinerie che dovrebbero trovarsi, secondo l’idea di Airbus, non lontano da dove le compagnie di linea ne hanno bisogno, per minimizzare le emissioni dovute al trasporto. Per rendere realmente operativo questo piano il gruppo francese ha già fatto nascere cinque progetti in Brasile, Romania, Qatar, Spagna e Messico e altri stanno per nascere in Africa e Asia.
Molte prove di volo hanno evidenziato che i biocombustibili funzionano bene sugli aerei ed è per questo che Airbus ritiene che, a partire dal 2030, il 30% dei voli dell’aviazione civile potranno essere alimentati in questo modo.
Celle a combustibile
Una cella a combustibile è un sistema che trasforma l’energia dell’idrogeno in energia elettrica (combinando idrogeno e ossigeno in una combustione a freddo). Una loro peculiarità è che non hanno emissioni e sono silenziose: infatti gli unici prodotti di questa combustione sono acqua, calore e ossigeno. In più, l’acqua prodotta da processo può essere utilizzata negli altri impianti presenti a bordo evitando così di imbarcare acqua(e quindi peso) prima del decollo e riducendo di fatto i consumi.
Al momento questa tecnologia è ancora agli albori e sono passati solo tre anni da quando Airbus e alcuni suoi partners, hanno fatto i primi test per controllare alcune parti del velivolo, ma ci vorrebbe un’energia migliaia di volte superiore a quella generata in queste prove per poter controllare completamente il velivolo solo con quest’energia. E’ quindi improbabile che verrà utilizzata in futuro come fonte energetica primaria, ma potrà essere installata a bordo per il funzionamento di impianti minori come quello di condizionamento o quello per l’avviamento dei motori.
Energia solare
Per molti motivi l’energia solare è la miglior fonte di energia rinnovabile, tuttavia non può essere utilizzata per far volare un aereo, a causa del peso dei pannelli e della scarsa energia prodotta per unità di superficie. Infatti è stato provato che, anche se l’intero velivolo fosse ricoperto di pannelli, l’energia ricavata non sarebbe sufficiente a farlo volare (eccezion fatta per piccoli aerei).
I pannelli solari posso comunque essere usati su aerei di grandi dimensioni per l’alimentazione dell’impianto elettrico, una volta che il velivolo si trovi al di sopra di una certa quota.
Accumulo di energia
Nonostante possa sembrare fantascientifico, una delle fonti di energia che Airbus spera di poter portare alla ribalta per il 2050, è quella di accumulare l’energia generata dal calore dei corpi: invece di produrre energia si potrebbe semplicemente prendere il calore e reindirizzarlo verso alcune funzionalità del velivolo.
Può veramente sembrare impossibile ma, probabilmente, è la stessa cosa che avrebbe pensato una persona quarant’anni fa se le avessero detto che un aereo composto da due ponti avrebbe trasportato 800 passeggeri con un’efficienza superiore ad una macchina familiare.
di Camillo Molino
