Un passo che potrebbe segnare per sempre la storia dell’aviazione. È quello fatto dalla startup tedesca H2FLY, che nell’ambito del progetto HEAVEN è riuscita a realizzare i primi test pilotati di un volo a idrogeno liquido
“Questo risultato segna una svolta nell’uso dell’idrogeno per alimentare gli aerei. Insieme ai nostri partner, abbiamo dimostrato la fattibilità dell’idrogeno liquido per supportare il volo a medio e lungo raggio senza emissioni”. Lo afferma il professor Josef Kallo, co-fondatore di H2FLY, al termine dei primi voli di prova del HY4, il velivolo a idrogeno liquido della startup tedesca. Le prove sono state realizzate in Slovenia, e sono partite dal piccolo aeroporto di Maribor.
Dal Tupolev Tu-155 all’HY4, la storia del volo a idrogeno liquido
Tutto è iniziato trentacinque anni fa, quando i sovietici hanno testato l’idrogeno liquido come carburante nel Tupolev Tu-155. Il volo fu un successo, ma l’idrogeno fu utilizzato soltanto per uno dei tre motori. Quello avvenuto oggi, invece, è la naturale evoluzione di quanto avvenne allora.
L’HY4, come abbiamo già raccontato, è riuscito a volare soltanto mediante l’utilizzo di carburante a idrogeno liquido. Si è trattato del culmine del progetto High powEr density FC System for Aerial Passenger VEhicle fueled by liquid HydrogeN (HEAVEN), una partnership finanziata dall’Unione Europea per dimostrare che è possibile usare l’idrogeno liquido e criogenico come carburante per gli aerei.
“È una sensazione davvero incredibile, è il perfetto lavoro di squadra che prende vita”, ha detto uno dei piloti, Johannes Garbino-Anton, dopo il volo. Ha poi aggiunto che la differenza maggiore rispetto a un aereo normale è la mancanza di vibrazioni e di rumore, oltre all’assenza di emissioni di CO2. E la tecnologia “funziona perfettamente”.
Idrogeno liquido o gassoso? Una differenza determinante
C’è una grande differenza tra il carburante a idrogeno liquido e quello gassoso. Il secondo è quello che finora è stato impiegato, eppure la sua versione liquida è molto più densa di energia. Questo significa che pesa di meno e permette anche ai serbatori di essere meno voluminosi: si libera così spazio per passeggeri e merci.
Il carburante per l’aviazione a idrogeno liquido, inoltre, consente un’autonomia molto maggiore. L’aereo HY4, ad esempio, finora aveva usato l’idrogeno gassoso, che gli consentiva di percorrere una distanza massima di 750 km. Oggi può invece volare per 1500 km con quello liquido. Praticamente il doppio. Nel corso del suo primo volo di prova è rimasto in volo per 3 ore e 1 minuto, un’impresa che ha richiesto 10 kg di idrogeno rispetto alla massima capacità di stoccaggio di 24 kg. Questo significa che potrebbe rimanere in aria per 8 ore.
Il problema più grande con la versione liquida è legato alla richiesta di temperature criogeniche, ossia circa -253°C, il che chiaramente rende il trasporto e il rifornimento più complesso. Il sistema di propulsione H2FLY prevede lo stoccaggio di idrogeno in queste condizioni, la conversione di energia tramite celle a combustibile da 120 kW e un motore elettrico.
Il futuro del volo a idrogeno liquido secondo H2FLY
Quanto fatto finora, però, è soltanto una prova. La startup, fondata nel 2015 da cinque ingegneri del Centro aerospaziale tedesco di Stoccarda e dell’Università di Ulm, e acquisita nel 2021 da Joby Aviation, un’azienda californiana che sviluppa un eVTOL per operare servizi di aerotaxi, si è posta come obiettivo quello di scalare il sistema di celle a combustibile per sbloccare un’autonomia maggiore e possibilità di raggiungere altitudini fino a 27mila piedi. Questo perché l’HY4 non sarà prodotto commercialmente. Piuttosto, grazie a una partnership con Deutsche Aircraft, il sistema di H2FLY sarà usato tramite retrofit su un Dornier 328 da 30 posti. I voli di prova inizieranno nel 2025.
Secondo Josef Kallo entro la fine di questo decennio il sistema aggiornato potrà alimentare un aereo regionale con un’autonomia di circa 2.000 km. “Posso dire che un aereo da 40 posti alimentato a idrogeno è solo una questione di soldi e di tempo”, spiega. Inoltre, secondo i test condotti finora potrebbe essere possibile raggiungere propulsioni da 4MW più 4MW, adatti ad aerei più grandi da 80-100 passeggeri.
L’importanza dell’infrastruttura di rifornimento
Oltre al carburante vero e proprio, che per essere sostenibile deve essere idrogeno verde, c’è anche la questione relativa alla sua infrastruttura di rifornimento. Per il progetto, l’impresa ha lavorato con il fornitore francese di gas industriali Air Liquide, che punta molto sulla versione più sostenibile della sostanza. “È la prima volta che portiamo l’idrogeno liquido a fare rifornimento in un aeroporto commerciale”, afferma soddisfatto Pierre Crespi, l’innovation director di Air Liquide Advanced Technologies.
L’idrogeno è arrivato a Maribor via camion adatti al trasporto a basse temperature. “Non posso non sottolineare l’importanza dei risultati ottenuti in termini di tecnologia – dichiara Marco Rizzatto, ingegnere addetto ai test di volo presso Pipistrel Vertical Solutions, che ha supportato l’integrazione del serbatoio criogenico –. L’idrogeno liquido ha il potenziale per essere una svolta per l’aviazione commerciale”.
