Gli aerei elettrici. E’ questo il progresso dell’aviazione?

Aerei Elettrici: Il Futuro del Trasporto Aereo Sostenibile

Oggi stiamo vivendo un’era dove la necessità di ridurre le emissioni di carbonio dei motori jet e trovare soluzioni sostenibili diventa un punto importante, sia da un punto di vista pratico che da quello politico. Ci sono molteplici sforzi che i governi stanno mettendo in atto, in tutti i settori, per allontanarci dai classici motori termini e ovviamente ci sono molte aziende e molti ricercatori che stanno esplorando questi temi. Il mondo dell’aviazione non fa l’eccezione e, al contrario, spesso viene additato come uno dei settori più inquinanti.

Oggi quindi andremo ad esplorare il funzionamento degli aerei elettrici, i loro vantaggi e le sfide che si portano dietro. Ma soprattutto cercheremo di dare una sbirciata a quello che potrebbe essere il futuro dell’aviazione.

Il funzionamento degli aerei elettrici e i loro vantaggi

Soprattutto per le tratte a corto raggio, i voli elettrici sianno diventando sempre più una realtà possibile e grazie all’uso di motori elettrici alimentati da batterie, al posto dei tradizionali motori a combustione, la riduzione delle emissioni di CO2 e l’inquinamento acustico potrebbero diventare significativi. 

Gli aerei elettrici utilizzano motori elettrici alimentati da batterie ricaricabili al posto del carburante avio tradizionale. Il principio di funzionamento non è molto diverso da quello che abbiamo osservato nelle auto elettriche e le componenti principali sono il motore elettrico stesso e le batterie, di solito agli ioni di litio. Tutto completato da un sistema di gestione dell’energia che viene ottimizzato per massimizzare l’efficienza durante le varie fasi di volo. Ovviamente, così come succede già per le auto, e ancora di più per gli aerei, la sfida principale resta l’autonomia. Infatti, inserire batterie più potenti significa aumentare il peso e ridurre di conseguenza la capacità di carico del velivolo.

I limiti

A parte già menzionata autonomia che risulta ancora molto limitata, abbiamo anche il tema del tempo di ricarica e questo rappresenta un altro punto cruciale per le compagnie aeree che tendono ad avere i tempi di transito brevi proprio per non tenere fermo l’aeroplano a terra per troppo tempo. Per ovviare il problema bisognerebbe montare delle batterie molto grandi ma ricordiamoci che la capacità di carico è un altro parametro importante che consente alle compagnie aeree di rendere i loro voli profittevoli. 

I nuovi progetti

Nonostante le varie sfide e i limiti piuttosto ingombranti, ci sono numerose aziende che stanno lavorando allo sviluppo di aerei elettrici e non siamo lontani da una vera e propria rivoluzione dell’industria. Vediamo cosa fanno i “big” del settore:

• Airbus: l’azienda francese stava sviluppando l’E-Fan, un aereo a propulsione completamente elettrica, dotato di batteri al litio per alimentare i due motori elettrici. La società era intenzionata di sviluppare un velivolo simile per le compagnie aeree regionali. Il progetto, presentato durante Farnborough International Airshow nel 2014, è terminato nel 2020 e si è deciso di non procedere all’ulteriore sviluppo.  Oggi Airbus sta lavorando su un progetto chiamato Airbus ZEROe e i tre concept al momento considerati sono aerei ibridi a idrogeno. Alimentati dalla combustione dell’idrogeno tramite motori a turbina a gas modificati, dispongono delle celle a combustione a idrogeno generando così energia elettrica che integra la turbina a gas. In questo modo viene creato un sistema di propulsione ibrido-elettrico molto efficiente.
• Boeing, che nel frattempo sta lavorando per rendere gli aeroplani esistenti più efficienti, si parla di una riduzione delle emissioni del 30%, sta facendo dei passi da gigante sul segmento VTOL (aerei piccoli chiamati vertical take off and landing). I velivoli, totalmente elettrici, sono stati presentati sia in occasione del centenario dell’aeroporto Long Beach di Los Angeles che al Paris Air Show lo scorso anno. Il piccolo gioiello della tecnologia, chiamato Wisk Aero, porterà 4 passeggeri e avrà un raggio di circa 90 miglia, con tempi di ricarica pari a 15 minuti. 
• Eviation, la società israeliana, ha invece presentato il progetto Alice, un aereo a propulsione elettrica, capace di portare fino a 9 passeggeri e viaggiare ad una velocità massima di 800 km/h. Ad oggi l’aereo però non è ancora in produzione.
• Ovviamente ci sono altri progetti in atto ma sarà interessante vedere come si muovono i giganti dell’industria.

Ma esistono già degli aerei elettrici operativi?

Un esempio è certamente Pipistrel, un marchio di aeroplani che produce i velivoli in Slovenia e, in piccola parte anche in Italia, a Gorizia, i Pipistrel sono molto amati per la loro versatilità (e alcuni per il loro sistema di paracadute). Pipistrel produce e vende due velivoli, uno chiamato Pipistrel Alpha Electro e il suo successore Velis Electro. Questi velivoli hanno un’autonomia di circa un’ora e vengono adoperati principalmente per l’addestramento dei piloti. Il processo di ricarica, dal 35% al 95% necessita di circa 1 ora e 20 minuti e la batteria ha una durata certificata di 500 ore anche se TBO (time between overhaul) è pari a 2.000 ore. 

In ogni caso, il segmento degli aerei eletrici è un segmento che avanza molto rapidamente, con nuove tecnologie che stanno aprendo e apriranno sempre di più la strada a nuovi sviluppi.

Quindi ci sarà una vera e propria rivoluzione dell’industria dell’Aviazione?

Sicuramente ci saranno degli impatti tra cui la riduzione dei costi operativi visto che l’elettricità è più economica rispetto al carburante tradizionale e il carburante è una delle voci pesanti sul bilancio delle compagnie aeree. La riduzione delle emissioni è importante anche nel quadro complessivo degli obiettivi di sostenibilità che l’industria aeronautica è chiamata a rispettare. Infine, chiaramente tutte le infrastrutture aeroportuali dovranno essere adattate per costruire gli appositi spazi dedicati alle ricariche rapide delle batterie degli aerei. 

Questi velivoli sono esempi di come la tecnologia stia avanzando rapidamente, aprendo la strada a nuovi sviluppi per l’aviazione elettrica. Il cammino verso la sostenibilità nel settore dell’aviazione è lastricato di sfide tecnologiche e di regolamentazione, ma i progressi sono promettenti. Non ci resta che osservarne gli ulteriori sviluppi.