Gli aerei elettrici stanno per decollare ma non risolveranno il problema delle emissioni inquinanti
La auto elettriche riducono le emissioni, ma questo vale anche per gli aerei? Si, ma gli aeromobili a batteria non saranno adatti al trasporto di persone
Per diversi governi dell’Unione Europea il piano è far sparire dalla circolazione, e vietare la vendita, delle macchine ad alimentazione tradizionale, sia benzina che diesel, entro il 2040. Chiaramente, l’obiettivo è ridurre le emissioni inquinanti. Se però la diffusione di auto elettriche sta progressivamente aumentando, il problema delle emissioni rimane su un'altra delle forme di trasporto più utilizzate: il volo.
Le dimensioni contano
In questo caso l’espressione “le dimensioni contano” è calzante. Se da un lato è possibile produrre piccoli aeromobili ed elicotteri ad alimentazione elettrica, dall’altro per gli aerei di grandi dimensioni, ovvero quelli che usiamo più frequentemente, è altamente improbabile che il problema emissioni venga superato. L'ostacolo non è la tecnologia di propulsione ma l'accumulo di energia. Il carburante per jet contiene circa 30 volte più energia per chilogrammo rispetto alla più avanzata batteria agli ioni di litio attualmente disponibile. L'aereo passeggeri più grande del mondo, l'Airbus A380, può pilotare 600 passeggeri per 15.000 chilometri in un solo volo. Ma con l’alimentazione a batterie potrebbe volare solo poco più di 1.000 chilometri. Anche se tutti i passeggeri e le merci venissero sostituiti con batterie, l'autonomia sarebbe comunque inferiore a 2.000 chilometri. Per mantenere la sua portata attuale, l'aereo avrebbe bisogno di batterie pesanti 30 volte di più rispetto all'attuale carburante utilizzato, il che significa che non decollerebbe mai da terra.
Questo dato di fatto è particolarmente scoraggiante per i voli a lungo raggio, nei quali il carburante costituisce la metà del peso dell'aeromobile al decollo. Inoltre, un aereo convenzionale diventa più leggero man mano che il carburante viene consumato, ma un aereo elettrico dovrebbe trasportare lo stesso peso della batteria per l'intero volo. Ecco perché le dimensioni contano.
Il primo modello commerciale di aeroplano elettrico
Tuttavia, potrebbe esserci un'altra opzione. La società israeliana Eviation ha recentemente presentato una versione prototipo di quello che sostiene sarà il primo aereo passeggeri completamente elettrico commerciale al mondo. L'aeromobile, chiamato Alice, non si limita a sostituire il tradizionale carburante per jet con le batterie, ma ha un concetto di design completamente nuovo che migliora il modo in cui il sistema di propulsione è integrato nell’aereo. Trasportando nove passeggeri con un'autonomia di 1.000 km, Alice dovrebbe entrare in servizio nel 2022. Alice può essere un'alternativa pratica per i piccoli viaggi regionali, ma non per la maggior parte dei voli passeggeri di linea, anche quelli a corto raggio.
Il miglioramento della tecnologia dell’alimentazione a batteria è solo una delle opzioni. Una nuova tecnologia nota come batteria al litio-aria può teoricamente raggiungere la stessa densità di energia del carburante per jet. Tuttavia, è ancora nella fase di laboratorio.Ciò che è più probabile che vedremo per i voli a corto raggio nei prossimi 20-30 anni sono gli aeromobili ibridi che combinano gli attuali motori turbofan con nuovi sistemi di propulsione elettrici. Questo sistema ibrido più flessibile potrebbe essere ottimizzato per fornire l'elevata spinta richiesta per il decollo e la densità di energia necessaria per un lungo tragitto.
La prima iniziativa in questa direzione è il progetto E-FanX, che coinvolge Airbus, Rolls-Royce e Siemens per sviluppare un aereo a propulsione ibrida-elettrica. Utilizzando un aereo BAe 146, che di solito trasporta circa 100 passeggeri, hanno in programma di sostituire uno dei quattro motori Honeywell del turbofan con un ventilatore a propulsione azionato da un motore elettrico da due megawatt.
La verità: non ci sono alternative
Sfortunatamente, per il tipo di voli che molti di noi fanno attualmente non esiste alternativa pratica ai turbofan alimentati a carburante. Per questo motivo, i principali produttori di motori per aeromobili stanno investendo molto per migliorare la loro attuale tecnologia. La International Air Transport Association stima che ogni nuova generazione di aeromobili sia in media il 20% più efficiente in termini di carburante rispetto al modello che sostituisce e che le compagnie aeree investiranno 1,3 trilioni di dollari USA in nuovi aerei nel prossimo decennio. Pare proprio che per questa volta la tecnologia elettrica non prenderà il volo.
