Le 5 principali innovazioni aerospaziali per cieli più ecologici

Mentre il mondo è alle prese con l’urgente necessità di affrontare il cambiamento climatico, l’industria aerospaziale è sempre più sotto pressione per ridurre la propria impronta ambientale. Poiché l’aviazione contribuisce a circa il 2-3% delle _{emissioni globali di anidride carbonica (CO}2), la richiesta di cieli più verdi è più forte che mai. Per rispondere a questa sfida stanno emergendo tecnologie e strategie innovative che mirano a rendere l’aviazione più sostenibile senza compromettere la sicurezza o l’efficienza. Questo articolo esplora alcune delle principali innovazioni aerospaziali che guidano la ricerca di cieli più verdi. Immergiamoci!

Le 5 principali innovazioni aerospaziali per cieli più ecologici

Carburanti per l’aviazione sostenibili (SAF)

L’uso di carburanti sostenibili per l’aviazione è una delle innovazioni più promettenti per ridurre l’impronta di carbonio del settore. I SAF sono creati a partire da risorse rinnovabili come oli usati, rifiuti agricolie persino rifiuti urbani, a differenza dei carburanti per aerei convenzionali che sono ottenuti da combustibili fossili. Rispetto al carburante per jet tradizionale, questi carburanti possono ridurre le emissioni di gas serra fino all’80% durante il loro ciclo di vita. Vediamo di seguito un paio di soluzioni sostenibili per l’alimentazione degli aerei:

• Idrogeno: Un’altra innovazione che rivoluzionerà il settore dell’aviazione è l’idrogeno. Gli aerei alimentati a idrogeno emettono solo acqua come sottoprodotto e non produconoCO₂. Con l’ambizione di lanciare il primo aereo commerciale a idrogeno entro il 2035, aziende come Airbus sono all’avanguardia nello sviluppo di velivoli alimentati a idrogeno. L’idrogeno ha due usi: può essere impiegato nei motori a reazione adattati o utilizzato nelle celle a combustibile per produrre energia.
• Propulsione elettrica e ibrida-elettrica: Non è solo l’industria automobilistica a poter trarre vantaggio dai sistemi di propulsione elettrica. Il settore aerospaziale sta studiando tecnologie di propulsione elettrica e ibrida-elettrica per gli aerei. Le emissioni di _{CO2 possono essere notevolmente ridotte con questi metodi, soprattutto per i voli a breve distanza. Prototipi di aerei elettrici sono in fase di sviluppo da parte di organizzazioni come la NASA e Boeing, e da aziende come Eviation. Gli aerei elettrici sono un’alternativa auspicabile per i viaggi pendolari e regionali grazie ai loro vantaggi, che includono anche un minore inquinamento acustico e costi operativi ridotti.}

Aerodinamica avanzata e progettazione aeronautica

La riduzione delle emissioni e del consumo di carburante negli aerei può essere ottenuta in gran parte aumentando la loro efficienza aerodinamica. Materiali all’avanguardia e forme innovative sono utilizzati nei moderni progetti di aeromobili per ridurre la resistenza aerodinamica e aumentare il risparmio di carburante. 

• Corpo alare misto (BWB): Combinando la fusoliera e le ali in un’unica struttura senza soluzione di continuità, il design del Blended Wing Body riduce la resistenza aerodinamica e aumenta il rapporto tra portanza e resistenza. La NASA e altre aziende aerospaziali stanno studiando questo design che offre un notevole risparmio di carburante. Il primo velivolo BWB dovrebbe volare nel 2027. 
• Materiali leggeri: Riducendo drasticamente il peso di un aereo, materiali all’avanguardia come i compositi in fibra di carbonio possono aiutare a risparmiare carburante. L’A350 XWB di Airbus e il 787 Dreamliner di Boeing sono tra gli aerei commerciali più efficienti dal punto di vista del consumo di carburante in servizio, grazie all’uso sostanziale di materiali compositi.

Operazioni di Volo Ottimizzate

Oltre alle innovazioni tecnologiche, l’ottimizzazione delle operazioni di volo può portare a notevoli benefici ambientali. Le compagnie aeree e i sistemi di gestione del traffico aereo adottano sempre più spesso strategie per ridurre il consumo di carburante e le emissioni. 

Una di queste tecniche è l’operazione di discesa continua (CDO), che riduce al minimo il consumo di carburante e il rumore facendo scendere gli aerei in modo continuo anziché a scatti. Utilizzando questo metodo, sono necessari meno segmenti di volo livellato, durante i quali i motori funzionano in modo meno efficiente. Le rotte possono essere ottimizzate grazie a sofisticati sistemi di pianificazione dei voli che utilizzano informazioni meteo in tempo reale, traffico aereo e altre variabili. Le compagnie aeree possono risparmiare sulle emissioni e sul consumo di carburante scegliendo gli schemi di volo più efficienti. 

Infine, durante il rullaggio a terra, gli aerei di solito funzionano con entrambi i motori, il che comporta un notevole consumo di carburante. L’uso di un solo motore per il rullaggio, o rullaggio monomotore, può ridurre notevolmente le emissioni inquinanti e il consumo di carburante.

Modernizzazione della Gestione del Traffico Aereo 

Per migliorare l’efficienza del trasporto aereo, è necessario modernizzare le tecnologie di gestione del traffico aereo (ATM). I sistemi ATM antiquati e inefficaci in uso oggi comportano una maggiore durata dei voli e un maggiore consumo  di carburante:  come è possibile migliorarli? 

• Programmi di Iniziativa: L’obiettivo di iniziative come SESAR in Europa e NextGen negli Stati Uniti è quello di modernizzare i sistemi ATM utilizzando comunicazioni digitali, scambio di dati in tempo reale e navigazione satellitare. Grazie a questi progressi è possibile ottenere traiettorie di volo più dirette, un minor numero di holding e una migliore gestione del flusso del traffico aereo.
• Torri remote e digitali: Le torri di controllo del traffico aereo remote o digitali utilizzano telecamere, sensorie display digitali sofisticati per regolare i movimenti degli aerei negli aeroporti. Rispetto alle torri convenzionali, queste tecnologie possono essere più adattabili ed efficienti, aumentando l’efficienza complessiva del traffico aereo e riducendo i ritardi.

Energia rinnovabile per le operazioni a terra

Un’altra area d’impegno per gli aeroporti e le aziende aerospaziali è l’aumento della sostenibilità delle operazioni a terra, che comprende l’utilizzo di attrezzature elettriche di supporto a terra (GSE) e di fonti di energia rinnovabili.

• Aeroporti a energia solare: Per soddisfare la loro domanda di energia, molti aeroporti stanno investendo nell’energia solare. Per esempio, l’impronta di carbonio dell’aeroporto internazionale di Cochin in India è stata drasticamente ridotta quando è diventato il primo aeroporto al mondo a funzionare interamente a energia solare. Anche l’aeroporto internazionale di Gautam in Nepal è in progetto di diventare un aeroporto interamente alimentato a energia solare, il che lo renderebbe solo il secondo del pianeta. 
• Attrezzature di supporto a terra elettriche (GSE): Sostituendo le unità di alimentazione elettrica a terra e i rimorchiatori per i bagagli con i GSE tradizionali, è possibile migliorare la qualità dell’aria intorno agli aeroporti e ridurre le emissioni. Questi veicoli elettrici sono più economici da gestire e più silenziosi, a tutto vantaggio dell’ambiente e dell’economia.

Il ruolo della regolamentazione e della collaborazione 

Non solo la tecnologia deve progredire, ma anche la cooperazione del settore e le normative di supporto sono necessarie per ottenere cieli più verdi. Per stabilire obiettivi ambiziosi e fornire incentivi per comportamenti sostenibili, i governi, le agenzie di regolamentazione e gli operatori del settore devono collaborare.

Accordi internazionali:Stabilizzare le emissioni di CO₂ dei voli internazionali ai livelli del 2020 è l’obiettivo di accordi come il Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation (CORSIA). Le nazioni e le compagnie aeree partecipanti promettono di utilizzare crediti di carbonio e altri strumenti per compensare le emissioni che superano questi limiti.

Partenariati pubblico-privati:Il settore pubblico e quello privato possono creare e implementare più rapidamente tecnologie sostenibili lavorando insieme. I governi, le istituzioni accademiche e gli imprenditori collaborano per finanziare e sviluppare tecnologie aeronautiche ecologiche attraverso iniziative come il progetto Clean Sky dell’Unione Europea.

Conclusioni

Il viaggio verso cieli più verdi è una sfida multiforme che richiede innovazione, investimenti e collaborazione. Dai carburanti sostenibili per l’aviazione alla propulsione elettrica, dall’aerodinamica avanzata all’ottimizzazione delle operazioni di volo, l’industria aerospaziale sta esplorando un’ampia gamma di soluzioni per ridurre il proprio impatto ambientale. Anche se i progressi sono stati notevoli, per un futuro più sostenibile dell’aviazione è necessario fare di più e adottare leggi di sostegno.

Man mano che queste innovazioni maturano e diventano mainstream, il sogno di volare senza compromettere la salute del nostro pianeta sta diventando una realtà realizzabile. Il futuro del trasporto aereo risiede in questi progressi rivoluzionari, che promettono un mondo in cui l’aviazione e la sostenibilità ambientale vanno di pari passo.