Aerei elettrici in arrivo?

Solar Impulse 2 ha presentato il 9 aprile 2014, così come Onera il 7 aprile, i piani per un velivolo 100% elettrico, che non sarà possibile per diversi decenni… L’aereo che sarà presentato per la prima volta domani in una base aerea svizzera ha poco in comune con quelli che conosciamo. Mentre l’apertura alare del Solar Impulse 2 si avvicina a quella di un Airbus A380 (72 metri), il suo peso (2,4 tonnellate) è appena superiore a quello di un 4×4. Soprattutto, trasporterà una sola persona alla volta, per una sfida davvero straordinaria: il primo giro del mondo – con scali – effettuato da un velivolo interamente elettrico, alimentato a energia solare. Nel 2010, un primo prototipo del Solar Impulse aveva già volato per 26 ore consecutive. La nuova versione progettata da Bertrand Piccard e André Borschberg, i promotori di questo folle progetto, sarà in grado di rimanere in volo per cinque o sei giorni, a seconda delle condizioni meteorologiche. Più grande, Solar Impulse 2 è anche più robusto – il suo predecessore non era in grado di volare attraverso le nuvole perché i suoi circuiti elettrici non erano sufficientemente stagni da limitarne il peso – e più confortevole, anche se il miglioramento è relativo: la cabina non è pressurizzata e può salire a bordo un solo pilota alla volta. Grazie a diversi partner industriali (Solvay, Altran, SunPower, Bayer, ecc.) e scientifici (EPFL), l’aereo beneficia delle più recenti innovazioni in materia di materiali, batterie ed efficienza delle celle solari. Ma la sua struttura ultraleggera in fibra di carbonio ricorda più i fratelli Wright o Santos-Dumont che gli aerei moderni. Solar Impulse è un simbolo di tutto ciò che si può fare con la tecnologia moderna spingendola al limite”, afferma Bertand Piccard. È anche un modo per dimostrare che possiamo risolvere le nostre sfide energetiche, almeno in parte, attraverso il progresso tecnologico”. Oggi i costruttori puntano soprattutto sull’aereo “più” elettrico, in grado, ad esempio, di rullare a terra senza l’uso dei motori. Ma che dire del vero aereo a propulsione elettrica? È una fantasia degli ingegneri, un dimostratore tecnologico o un vero concetto per il futuro? Ieri sera, un team di ricercatori del Centro di Ricerca Aeronautica e Spaziale, con l’aiuto di CEA Tech, ha presentato la propria risposta a un centinaio di industriali selezionati all’Aéro-Club de France. La nostra conclusione è che gli aerei a propulsione elettrica sono tecnicamente fattibili e teoricamente possibili per il trasporto commerciale entro i prossimi due o quattro decenni, a seconda delle missioni previste”, riassume Antoine Guigon, direttore del Dipartimento di previsione aerospaziale di Onera. “È un obiettivo importante, perché se da un lato l’impronta ambientale dell’aeronautica è piuttosto ridotta rispetto a quella dell’automobile, dall’altro ha un impatto significativo sull’uomo, soprattutto a causa del rumore”, ammette Pierre Duval, organizzatore della serata per l’Aéro-club de France e presidente della Commissione Ambiente della Fédération aéronautique internationale. Se la scadenza sembra così lontana, è perché il problema è complesso. L’aeronautica continua a dipendere dalla paraffina perché il petrolio è una forma di energia concentrata, flessibile e facile da usare. “Allo stato attuale delle conoscenze, la propulsione elettrica non sarà in grado di raggiungere le stesse prestazioni elevate della propulsione attuale per diversi decenni. Dobbiamo trovare concetti e tecnologie innovative”, spiega Antoine Guigon. Non ha senso cercare di “elettrificare” un velivolo già esistente: bisogna partire da zero. ELICHE SULL’ALARE È quello che hanno fatto, con cautela, i ricercatori di Onera. Mentre sognano un aereo in grado di trasportare 100 passeggeri per migliaia di chilometri, sono stati più modesti nell’affrontare il personal business jet, capace di trasportare quattro persone per 600 chilometri in meno di due ore. L’aspetto generale sembra familiare, ma in realtà tutto cambia: forma, propulsione, energia, aerodinamica… L’elettricità è una svolta. Innanzitutto, a differenza dei motori odierni, la cui efficienza migliora con le dimensioni, i loro cugini elettrici possono essere piccoli ma efficienti. Sono spariti i motori enormi e sgraziati che penalizzano l’aerodinamica. Piccole eliche aerodinamiche sono allineate nella parte posteriore dell’ala. Come una ventola, ogni elica assorbe l’aria e la espelle all’indietro per produrre spinta. Tutto ciò che rimane è l’alimentazione. È impossibile ispirarsi a Solar Impulse e ai suoi pannelli fotovoltaici, la cui potenza è ancora troppo bassa per un aereo che trasporta diversi passeggeri. Nel progetto Onera, l’elettricità sarebbe fornita da batterie, ma soprattutto prodotta a bordo da una cella a combustibile. Il problema è che sarà necessario immagazzinare diversi chilogrammi di idrogeno ad alta pressione o in forma liquida, il che richiede una temperatura molto bassa. Antoine Guigon ritiene quindi che sia ipotizzabile uno stadio intermedio di propulsione ibrida, con l’elettricità prodotta dall’energia dei motori a combustione: “Ad esempio, una turbomacchina azionerebbe un motore elettrico”. I ricercatori hanno individuato altri ostacoli da superare, in particolare la resistenza dell’elettronica di bordo ai campi elettromagnetici che l’aereo stesso produrrà. Il velivolo avrà anche bisogno di sistemi di navigazione all’avanguardia. “Il velivolo personale presuppone che possa essere sufficientemente automatizzato da essere alla portata di qualsiasi pilota e che possa quindi essere facilmente integrato nel traffico aereo utilizzando un ausilio di navigazione”, spiega Claude Le Tallec, responsabile del progetto aviazione generale, UAV e sistemi automatizzati di Onera. Tutti questi vincoli richiedono un approccio multidisciplinare. “Si tratta di approcci che si applicano già alla progettazione di qualsiasi velivolo, ma che saranno ancora più necessari a causa dell’accumulo di concetti e tecnologie dirompenti”, afferma Antoine Guigon, che sottolinea gli sforzi che devono essere fatti ora per immaginare le soluzioni del futuro. “L’industria di domani sarà nuda se non inizierà a pensare ora agli aerei del futuro. Dobbiamo pensare a soluzioni innovative, altrimenti saranno altri Paesi o continenti a farlo per noi” Fonte: Di Benoit Georges Giornalista Les Echos