Testato con successo un gruppo propulsore a fuel cell della classe megawatt, integrato con un modulo di stoccaggio proprietario della Universal Hydrogen. Nuovi passi avanti verso verso un kit di conversione certificato per il retrofit di aerei regionali
Il modulo può conservare 200 chilogrammi di idrogeno liquido
(Rinnovabili.it) – La californiana Universal Hydrogen ce l’ha fatta di nuovo. Gli ultimi esperimenti dedicati all’aviazione a idrogeno sono andati a buon fine anche se, ad onor del vero, i test si sono svolti a terra e non in aria. Cosa è stato messo alla prova? Il funzionamento di propulsore a idrogeno liquido basato sulla tecnologia delle celle a combustibile e di classe megawatt, in combinazione con un innovativo modulo di stoccaggio brevettato dall’azienda stessa. “Si tratta del più grande propulsore a fuel cell mai realizzato, alimentato a idrogeno liquido”, ha affermato con entusiasmo Mark Cousin, presidente e CTO della società. “Il che lo rende l’ultimo di una serie di ‘primati’ per Universal Hydrogen”.
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Volare a zero emissioni con l’Idrogeno
Decarbonizzare il settore mondiale dell’aviazione è una delle più grandi sfide dell’attuale transizione energetica. Per i primi passi nella riduzione delle emissioni, il comparto ha scommesso sui biofuel drop-in, carburanti d’origine vegetale che possono essere miscelati gradualmente nel mix di combustibili esistenti. E senza alcuna modifica a motori o infrastrutture esistenti. Ma affinché le emissioni di carbonio si azzerino completamente, la tecnologia deve evolvere. Due le opzioni sul tavolo: utilizzare il vettore elettrico o l’idrogeno. Il primo però poco si adatta all’aviazione di lungo raggio. Le batterie, infatti, possono alimentare i motori di un aereo, ma il loro peso limita gravemente l’autonomia di volo.
Anche l’H2 presenta delle sfide. Quella principale si trova nella bassa densità energetica volumetrica dell’idrogeno. In altre parole per una data quantità di energia, l’idrogeno occuperebbe un volume decisamente maggiore rispetto a quello del carburante per aerei tradizionali in condizioni ambientali. Per affrontare questo problema, vengono studiati due approcci:
- la compressione, con pressioni dell’ordine di 700 bar che tuttavia aumentano le perdite, riducendo la durata delle parti meccaniche.
- la liquefazione. Portando il vettore a temperature molto basse (~ -250°C), si liquefa riducendo il volume.
L’idrogeno liquido criogenico non rappresenta ovviamente una panacea. La sua energia per unità di volume (sebbene più alta rispetto allo stato gassoso) è ancora pari al 24% di quella del cherosene. Nonostante ciò appare una delle soluzioni più interessanti dal momento che la combinazione di cella a combustibile e motore elettrico ha circa il doppio dell’efficienza di un motore a combustione interna. Quindi è possibile immagazzinare solo la metà dell’energia.
Il maxi propulsore a idrogeno liquido e il nuovo modulo
Il modulo di idrogeno criogenico testato dall’azienda californiana ha alimentato il banco di prova a terra “Iron Bird” per oltre 1 ora e 40 minuti, simulando il profilo di volo di un aereo regionale. L’Iron Bird è un analogo funzionale del propulsore ad H2 che Universal Hydrogen sta testando in volo dal marzo 2023.
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Sviluppato presso il centro di ingegneria e progettazione di Universal Hydrogen a Tolosa, in Francia, il modulo contiene circa 200 chilogrammi di idrogeno liquido ed è in grado di immagazzinarlo per lunghi periodi. Al suo interno sono presenti sistemi per riconvertirlo in idrogeno gassoso caldo che viene consumato dal gruppo propulsore. Incorpora inoltre funzionalità come il rilevamento delle perdite di H2 e i sistemi di sfiato per operazioni sicure, nonché una connessione rapida per una facile installazione e rimozione dall’aereo. Due unità dovrebbero bastare, secondo l’azienda, per percorrere 500 miglia nautiche con un aereo di linea regionale ATR72.
