Il trasporto aereo continua ad essere un grande avversario degli obiettivi climatici Ue, e senza un cambio di rotta lo sarà ancora di più nei prossimi anni. C’è però un candidato che potrebbe sostituire il cherosene nei futuri aerei a zero emissioni: l’idrogeno liquido. Ebbene, ora l’Unione europea ha dato vita a un progetto comunitario chiamato Hasta, acronimo di Hydrogen Aircraft Sloshing Tank Advancement, che è finanziato con oltre 3 milioni di euro dal programma Horizon Europe e che si propone proprio di sviluppare tecnologie che utilizzano l'idrogeno liquido come carburante per ridurre l'impatto ambientale del settore aereo.
Questo progetto coinvolge un consorzio di 15 partner provenienti da 8 Paesi, tra cui Airbus, Ariane Group e, per l'Italia, Enea, Cnr, Sapienza Università di Roma e Università degli Studi Niccolò Cusano. Nei prossimi tre anni, il gruppo di ricerca si concentrerà sullo stoccaggio dell'idrogeno liquido per il suo utilizzo nell'aviazione civile e svilupperà un serbatoio innovativo in grado di contenerlo in sicurezza.
L'idrogeno liquido è un candidato promettente per sostituire il cherosene nei futuri aerei a zero emissioni. Tuttavia, la gestione del fenomeno dello sloshing, ovvero il movimento del liquido all'interno del serbatoio durante il volo, rappresenta una sfida complessa. Le sollecitazioni dell'aereo possono causare variazioni rapide della pressione nel serbatoio a causa delle miscelazioni termiche tra le fasi liquida e gassosa.
Spiega Antonio Agresta, ingegnere aerospaziale del Laboratorio Idrogeno e nuovi vettori energetici del Dipartimento tecnologie energetiche e fonti rinnovabile, referente Enea del progetto: «L’idrogeno liquido potrebbe giocare un ruolo chiave nel futuro dell’aviazione, consentendo agli aerei di utilizzarlo come carburante per la propulsione ed emettendo in atmosfera vapore acqueo riducendo così l’impatto ambientale del settore. L'utilizzo dell'idrogeno offre il grande vantaggio di non produrre emissioni di CO2, poiché il principale prodotto della combustione è il vapore acqueo (H2O). Tuttavia, la gestione e conservazione dell'idrogeno rappresentano una sfida significativa in termini di materiali e geometrie dei serbatoi per il suo stoccaggio, poiché richiedono il mantenimento di temperature criogeniche estreme e il controllo dei fenomeni di sloshing durante il trasporto e il volo».
Enea affronterà questa sfida di superare i problemi legati ai fenomeni di sloshing utilizzando simulazioni al supercomputer per studiare l'interazione del fluido con il serbatoio. Il progetto Hasta svilupperà infatti un modello digitale sperimentale di un serbatoio di idrogeno liquido per aeromobili, capace di simulare le variazioni di pressione e temperatura al suo interno. Questo rappresenta il primo passo verso la creazione del gemello digitale del serbatoio e, successivamente, di un prototipo sicuro ed efficiente, pronto a ospitare il nuovo carburante finora impiegato solo nel settore spaziale. Per consentire quantità maggiori di idrogeno in spazi ridotti, essenziale per l'aviazione sostenibile, l'idrogeno deve essere raffreddato a temperature estremamente basse (-252,87 °C), rendendolo più denso rispetto alla sua forma gassosa.
