Per molti, l'ennesimo progetto innovativo finanziato dall'Unione europea non è certo una novità - almeno a prima vista. Notizie di innovazioni in chiave "green" che promettono grandi progressi praticamente in tutti i settori fioccano quasi ogni giorno. Ma a volte ci sono iniziative che richiedono particolare attenzione. Soprattutto se il protagonista è l'elemento più leggero al mondo, l'idrogeno (H₂), e a maggior ragione di questi tempi.
Progetto OLGA
Il progetto OLGA, alias Holistic Green Airports, è una nuova iniziativa della Commissione europea nata sotto l'egida del Green Deal europeo. Lanciato nell'ottobre 2021 e attivo fino alla fine del 2026, il progetto mira innanzitutto a migliorare l'impatto ambientale del settore aeronautico. Come? Creando, fra le altre cose, un Hydrogen Hub per le operazioni di terra e gli aeromobili.
Un piano di tutto rispetto, con un budget di ben 34 milioni di euro (di cui 25 finanziati dalla Commissione europea) e 57 entità coinvolte. Il consorzio riunisce svariati partner e terze parti: aeroporti di piccole e grandi dimensioni, compagnie aeree e industria dell'aviazione, ma anche autorità pubbliche, ricercatori e start-up innovative, e assicura un approccio a 360 gradi. Tra le parti figurano l'aeroporto Paris-Charles de Gaulle in Francia, in veste di capofila e coordinatore, quello di Zagabria in Croazia, Cluj in Romania e Milano Malpensa. Saranno questi protagonisti a garantire scalabilità e applicabilità a livello di UE.
La partnership multinazionale condurrà uno studio di fattibilità preliminare per un "hydrogen hub". Ma perché si parla tanto di idrogeno? E come mai tutti vogliono assolutamente investire?
Idrogeno liquido (LH₂) – I vantaggi
Per qualcuno l'idrogeno è "una delle tecnologie più promettenti per continuare a soddisfare il bisogno umano di mobilità in armonia con il nostro ambiente" (parole di Grazia Vittadini, chief technology officer di Airbus). Altri sono più cauti quando si parla di questa nuova soluzione "miracolosa" in campo aeronautico. Come sempre, la verità sta nel mezzo.
L'idrogeno si può impiegare in vari modi come carburante a bordo dei velivoli. Può essere una fonte di energia per celle a combustibile, ossia dispositivi simili a batterie in aerei ibridi (ad esempio per alimentare tutti i sistemi di volo e di comunicazione nella cabina di pilotaggio), oppure può fungere da combustibile.
Sono molti i vantaggi dell'idrogeno liquido. Ai funzionari dell'UE piace soprattutto perché è potenzialmente in grado di eliminare le emissioni dovute a combustione: quando brucia in un motore a reazione, genera solo vapore acqueo e nessun altro sottoprodotto, rilasciando nell'atmosfera fino al 90% di ossidi di azoto in meno rispetto al cherosene. In ottica ecologica, l'idrogeno presenta quindi un potenziale decisamente interessante. Si stima che potrebbe contribuire a ridurre del 50% le emissioni di CO₂ entro il 2050.
Per quanto riguarda la sicurezza, molti studi hanno dimostrato che l'idrogeno - seppure infiammabile - è più sicuro del cherosene. Essendo un gas naturalmente presente nell'atmosfera, in caso di fuoriuscite accidentali non comporterebbe gli stessi rischi per l'ambiente di un combustibile fossile.
Le difficoltà
Ad ogni modo, come qualsiasi soluzione innovativa, anche l'idrogeno non è privo di controversie.
In natura, l'idrogeno (H₂) si presenta allo stato gassoso e non liquido. Ciò significa che va prodotto, ossia il gas deve essere compresso o trasformato in un liquido (LH₂) raffreddandolo a temperature estremamente basse (-253 °C). Il che, ovviamente, richiede energia. Ad oggi solo il 4% della fornitura globale di idrogeno si ottiene tramite elettrolisi, mentre il resto deriva da combustibili fossili. In buona sostanza, quello "verde" a tutti gli effetti è una porzione soltanto minima di tutto l'idrogeno prodotto (il resto prende il nome di "idrogeno grigio").
Inoltre, l'LH₂ ha una densità volumetrica inferiore rispetto al cherosene. Per la precisione è circa quattro volte meno denso del carburante tradizionale e ciò significa che, per produrre la stessa quantità di energia, ha bisogno di un serbatoio di stoccaggio grande il quadruplo (e più pesante). Di conseguenza, per poter alloggiare simili serbatoi, gli aerei dovrebbero probabilmente trasportare meno passeggeri o diventare molto più voluminosi. Un bel problema per gli ingegneri, che sarebbero chiamati a riprogettare ampiamente i velivoli convenzionali.
Eppure, l'ultimo punto a sfavore dell'idrogeno non riguarda questioni ecologiche o modifiche tecniche ma piuttosto l'aspetto economico. Allo stato attuale, l'idrogeno liquido costa più del quadruplo rispetto al carburante per aviazione convenzionale. Naturalmente il prezzo è destinato a diminuire con infrastrutture sempre più diffuse ed efficienti, ma secondo la British Royal Society e il gruppo di consulenza gestionale McKinsey è probabile che nei prossimi decenni rimanga almeno due volte più caro dei combustibili fossili.
Consapevoli di tutti i pro e i contro, molte grandi aziende e piccole start-up hanno raccolto la sfida dell'idrogeno e investito fortemente in questa innovazione, a prescindere dai piani dell'UE.
Pionieri nel mondo
Le due società hanno già mosso i primi passi nel commercializzare le innovazioni legate all'idrogeno.
Nel settembre del 2020 Airbus ha dato vita al suo progetto ZEROe, il cui presupposto principale è dotare di sistemi di propulsione a idrogeno una nuova generazione di velivoli commerciali a zero emissioni. La compagnia ha annunciato l'intenzione di produrre un piccolo aereo passeggeri "ZEROe" alimentato a idrogeno destinato a entrare in servizio nel 2035.
Nel febbraio del 2022 Airbus ha dichiarato che realizzerà un dimostratore per testare la tecnologia di propulsione per futuri aerei a idrogeno. Il mezzo è attualmente in fase di sviluppo in collaborazione con il produttore di motori franco-statunitense CFM International.
CFM - joint venture tra General Electric e Safran - è il maggiore produttore mondiale di motori a reazione per numero di unità vendute. Il nuovo motore dimostrativo brucerà idrogeno nella camera di combustione anziché carburante convenzionale. Le società non hanno voluto rivelare a Infra Journal i costi del progetto di ricerca.
La multinazionale francese Air Liquide è presente lungo l'intera catena di valore dell'idrogeno. Nel suo stabilimento di Bécancour (nel Quebec) produce già idrogeno a basse emissioni di carbonio allo stato gassoso avvalendosi di energie rinnovabili per l'elettrolisi dell'acqua.
All'aeroporto internazionale di Seul-Incheon (Corea del Sud), Air Liquide fornisce stazioni di ricarica per i parchi veicoli aeroportuali. Fin qui nulla di eccezionale, senonché tutti i mezzi sono alimentati a idrogeno e, udite udite: per un pieno bastano meno di cinque minuti.
Nel giugno del 2021, Air Liquide ha avviato una partnership con Airbus e Groupe ADP (aeroporti di Parigi) per prepararsi all'arrivo dei velivoli commerciali a idrogeno che saranno realizzati dalla multinazionale aeronautica europea entro il 2035.
Negli ultimi anni la start-up ZeroAvia, con sede in California e nel Regno Unito, è diventata uno dei leader del settore aeronautico a emissioni zero. Vanta partnership con il governo britannico, il Climate Pledge Fund di Amazon, Shell Ventures e United Airlines.
Ad oggi la società ha completato i voli di prova con un Piper M a sei posti convertito, alimentato dall'energia elettrica prodotta da batterie e idrogeno. Attualmente sta lavorando a una versione a idrogeno di un altro aereo da 19 posti.
Secondo Val Miftakhov, CEO di ZeroAvia, la compagnia prevede di offrire voli commerciali a bordo del suddetto velivolo già a partire dal 2024, e sarà in grado di coprire rotte di quasi mille chilometri con aerei fino a 80 posti entro il 2026.
La Commissione europea non è dunque l'unica ad aver notato il potenziale dell'idrogeno. Considerando il budget, OLGA può diventare uno dei progetti di maggior successo nel nascente e innovativo mercato aeronautico a idrogeno. Ma tutto sommato non bisogna sottovalutare le capacità di altri leader del settore, sia pubblici che privati. Né va sottovalutato lo stesso idrogeno liquido. L'elemento, onnipresente sul nostro pianeta, ha davvero molto da offrire.