La tedesca MTU Aero Engines, in collaborazione con eMoSys, sta sviluppando il Flying Fuel Cell, prototipo in cui una cella a combustibile ad idrogeno alimenta un motore elettrico per velivoli a corto raggio. Ma si punta a frontiere ancora più ambiziose in termini di aerei ad idrogeno
L’idrogeno potrebbe essere la via di fuga dai problemi di sostenibilità e inquinamento prodotti dagli aerei. Un’alternativa ai combustibili fossili di cui abbiamo parlato spesso, e che potrebbe essere anche più conveniente a patto che aziende e compagnie vengano disincentivate a volare con carburanti tradizionali.
MTU e i primi test con i carburanti sostenibili
I privati, sia grandi costruttori di aeromobili che arrembanti start-up, continuano a battere su questa strada. È il caso della tedesca MTU Aero Engines, una realtà che affonda le sue radici nel lontano 1913 nella zona di Monaco di Baviera. Da allora di strada ne è stata fatta, arrivando negli anni recenti ai primi aerei ibridi e ai primi test con i SAF, ovvero i Sustainable Aviation Fuels, e l’idrogeno.
Nel 2022 presso l’impianto MTU di Hannover è stato fatto funzionare un propulsore con il 10% di SAF, aumentabile sino al 50% secondo gli attuali limiti consentiti. Il carburante in questo caso proveniva da oli esausti, producendo l’80% in meno di emissioni di gas serra per gallone lungo l’intero ciclo di vita rispetto al tradizionale cherosene.
Aerei ad idrogeno, il progetto Flying Fuel Cell
Ma pochi giorni fa è stato fatto un ulteriore passo avanti. MTU infatti ha annunciato lo sviluppo di propulsori ad elica per piccoli velivoli, alimentati da celle ad idrogeno. Il progetto è stato avviato, con l’obiettivo di montare il motore su un aereo cargo e passeggeri di piccole dimensioni, comunque adatto a rotte pendolari. Il primo volo, se tutto andrà secondo i piani, avverrà nel 2035. Successivamente, dal 2050 si punterà a tratte di corto e medio raggio.
L’amministratore delegato di MTU, Lars Wagner, ha spiegato che l’azienda sta andando avanti con “la completa elettrificazione del gruppo propulsore“. Questo grazie anche all’idrogeno. “Abbiamo sviluppato la conversione dell’idrogeno liquido in elettricità utilizzando una cella a combustibile in modo da raggiungere questo obiettivo”, ha aggiunto.
Il prototipo è stato chiamato Flying Fuel Cell, su cui sta lavorando un team di oltre un centinaio di esperti a Monaco. In buona sostanza, una cella a combustibile trasforma l’idrogeno liquido in energia elettrica. Quindi il motore ad alta efficienza (sviluppato da eMoSys) aziona l’elica dell’aereo. Il tutto senza emissioni di ossidi di azoto, CO2 o particolato: solo acqua. Inoltre le celle promettono di essere altamente efficienti.
Le caratteristiche del motore elettrico alimentato dall’idrogeno
Con eMoSys MTU intende portare avanti il processo di elettrificazione nell’ambito aeronautico, e rendere il tutto disponibile per il mercato. Il propulsore presenta un diametro di soli 300 millimetri e un peso di 40 kg. Inoltre presenta una potenza continua di 600 kW e una densità di potenza di 15 kW/kg. Il motore nato da questa collaborazione “raggiunge valori eccezionali in termini di densità di potenza, dimensioni e peso” ha spiegato Barnaby Law, ingegnere capo Flying Fuel Cell presso l’MTU a Monaco. Il propulsore raffreddato a fluido funziona sino a 85° Celsius e presenta inoltre una compatibilità multi-stack. “Con valori oltre il 96% il motore ha un’efficienza straordinariamente elevata a potenza di decollo continua e produce carichi termici relativamente bassi“.
Ora MTU lavora per sviluppare “l’intero gruppo propulsore a celle a combustibile alimentato a idrogeno, compreso il sistema di alimentazione a idrogeno liquido ei controlli”, ha proseguito Law. Come banco di prova e dimostratore di volo viene usato il biturboelica regionale di tipo STOL (decollo ed atterraggio corti) Dornier Do 228. Su di esso verranno sostituiti i normali sistemi di propulsione a turbina a gas con una controparte elettrica da 600 kW, ovviamente alimentato dalla cella combustibile ad idrogeno realizzata da MTU.
Immagine di Copertina: MTU Aero Engines
