Un’innovazione per i voli a zero emissioni

Un team di ricercatori statunitensi ha sviluppato un sistema rivoluzionario per l’aviazione sostenibile, combinando alimentazione e raffreddamento basati sull’idrogeno liquido. Il progetto, nato al FAMU-FSU College of Engineering, mira a rendere i voli a zero emissioni più efficienti, applicandosi a un velivolo concettuale da 100 passeggeri con propulsione ibrida, che sfrutta celle a combustibile e generatori superconduttori.

L’integrazione che migliora l’efficienza

La vera novità del sistema risiede nell’integrazione: invece di utilizzare dispositivi separati per lo stoccaggio del carburante, la regolazione del flusso e il raffreddamento dei componenti elettronici, i ricercatori hanno ideato una soluzione unica che svolge tutte queste funzioni contemporaneamente. Ciò consente un uso ottimizzato dello spazio a bordo, elemento cruciale in ambito aeronautico.

Raffreddamento avanzato grazie all’idrogeno liquido

Uno degli ostacoli principali dell’uso dell’idrogeno in volo è la necessità di conservarlo a -253°C in forma liquida. Nel nuovo approccio, questo limite viene trasformato in un vantaggio: il freddo estremo dell’idrogeno viene impiegato per mantenere i motori elettrici superconduttori alla temperatura ideale. In questo modo si elimina la necessità di un impianto di raffreddamento dedicato, migliorando l’efficienza energetica e preparando il carburante alla sua effettiva utilizzazione.

Un sistema semplificato e più sicuro

Un’altra innovazione significativa è l’eliminazione delle pompe meccaniche, che spesso rappresentano un rischio di guasto e generano calore indesiderato. Il nuovo sistema sfrutta la pressione interna del serbatoio per regolare il flusso di idrogeno, tramite sensori capaci di rispondere in tempo reale alla domanda di potenza dell’aereo. Le simulazioni indicano che il sistema può fornire fino a 0,25 kg di idrogeno al secondo, coprendo picchi di consumo di 16,2 megawatt durante il decollo e situazioni di emergenza.

Il prossimo passo: test e prototipi

I ricercatori sono ora pronti a testare un prototipo presso il Center for Advanced Power Systems della Florida State University. Questo progetto fa parte dell’iniziativa NASA per l’aviazione a emissioni zero, con il contributo di istituti come Georgia Tech, Illinois Institute of Technology, University of Tennessee e University at Buffalo.

Pubblicato sulla rivista Applied Energy, lo studio dimostra che l’idrogeno può rappresentare una soluzione efficiente e sicura per il futuro dell’aviazione. L’approccio integrato alla progettazione si conferma cruciale per superare le sfide tecniche e accelerare la transizione verso una mobilità aerea sostenibile.