Quando decollerà veramente il primo velivolo elettrico?

Le preoccupazioni in merito alle emissioni hanno portato l'attivista ambientale Greta Thunberg ad attraversare l'Oceano Atlantico via mare piuttosto che in volo. Secondo l'UE, l'aviazione è responsabile di circa il 3% di tutte le emissioni di anidride carbonica originate dalle attività umane e, con il raddoppio del traffico aereo previsto nel corso dei prossimi 20 anni, questa cifra è sicuramente destinata ad aumentare.

Ogni minuto decollano 84 voli in tutto il mondo, e nel 2018 oltre quattro miliardi di viaggiatori hanno scelto di utilizzare l'aereo. Anche se è vero che gli aerei attuali vantano un'efficienza energetica per passeggero a chilometro superiore di circa l'80% rispetto a 50 anni fa, il traffico sta aumentando velocemente. Oltre alle implicazioni ambientali, le compagnie aeree hanno un'altra motivazione che le incoraggia a passare all'alimentazione elettrica: il costo.

Il carburante pesa per il 25-50% sui costi sostenuti dalle compagnie aeree, per un totale di 180 miliardi di dollari all'anno, rendendo il passaggio all'alimentazione elettrica una scelta ovvia e scontata. Dal punto di vista dei passeggeri, un aereo elettrico può comportare biglietti più convenienti e voli più silenziosi. Secondo Roland Berger Consultancy, nel 2018 il numero dei velivoli elettrici in via di sviluppo è aumentato fino a 170, con una crescita del 50%, e gli investimenti sono destinati ad aumentare.

Quale sarà il prossimo passo?

Nonostante la grande attesa che si è creata intorno ai voli elettrici, il settore non sarà in grado di offrire voli commerciali elettrici su vasta scala in tempi brevi. Attualmente, i voli elettrici sono limitati a piccoli velivoli che percorrono brevi distanze. Il peso delle batterie rappresenta uno dei principali ostacoli:  poiché le batterie offrono una minore potenza in rapporto al peso rispetto ai tradizionali motori a getto, sono estremamente pesanti. E tutti sappiamo quanto le compagnie aeree siano attente alla questione del peso.

Utilizzando materiali compositi innovativi, è possibile ridurre fino al 70% il peso sui componenti principali. In alternativa, i costruttori possono ridurre il peso utilizzando la stampa metallica 3D, che aggiunge materiale solo dove serve e può produrre strutture reticolari. La progettazione di aerei più leggeri ed efficienti è una parte della soluzione, ma rimane la necessità di una maggiore densità dell'energia delle batterie.

Quali sono le aziende più all'avanguardia?

Il velivolo elettrico è al centro dell'attenzione di società aerospaziali di grandi e di piccole dimensioni. Airbus sta collaborando con Siemens e Rolls Royce per sviluppare un dimostratore di volo elettrico ibrido, in grado di utilizzare due motori elettrici e dotato di un'autonomia di volo di 60 minuti.

Il progetto Alice, presentato nel 2019 all'Air Show di Parigi dalla società israeliana Eviation, rappresenta un'altra idea entusiasmante. Costruito con il 95% di materiali compositi, l'aereo sarà in grado di caricare fino a nove passeggeri e percorrere fino a 1046 km, avvalendosi di un'elica di propulsione principale sulla coda e una su ciascuna delle ali. Per la fornitura dei motori elettrici, la società si è rivolta a Siemens e magniX.

Adottando un approccio leggermente diverso, la start-up Ampaire sta sviluppando un velivolo elettrico rimodernato che aspira a ricevere la certificazione FAA entro la fine del 2020. Potrà percorrere una distanza massima di 100 miglia e trasportare dai sette ai nove passeggeri.

A questo punto, i voli elettrici a breve e medio raggio sembrano raggiungibili e imminenti. Questo farà la differenza: Roei Ganzarski di magniX afferma che ogni anno vengono venduti due miliardi di biglietti aerei per tratte inferiori a 500 miglia. Tuttavia, secondo l'Air Transport Action Group, circa l'80% delle emissioni di anidride carbonica generate dall'aviazione derivano dalle tratte superiori a 1.500 Km, quindi la strada da percorrere è ancora lunga.

È verosimile che la prossima scelta del settore si orienti verso il velivolo ibrido piuttosto che verso aerei totalmente elettrici. Gli ibridi possono colmare il divario tra i requisiti tecnologici da soddisfare per un velivolo elettrico poiché questi mezzi consumeranno meno carburante mantenendo, al contempo, molti dei vantaggi in termini di prestazioni offerti dalle moderne turbine a gas o dei motori basati su propulsori.

Per assistere al vero decollo dei velivoli elettrici, dovremo attendere ulteriori sviluppi nella tecnologia delle batterie e nella progettazione dei velivoli. Fino a quel momento, gli ambientalisti dovranno viaggiare per mare. I produttori attenti alle questioni ambientali che desiderano rendere i loro processi più ecosostenibili potrebbero optare per componenti di automazione ricondizionati o rigenerati in modo da risparmiare sulle parti nuove e ridurre i componenti in discarica.