Tecnologia

Il programma europeo Hasta (Hydrogen aircraft sloshing tank advancement), finanziato con oltre 3 milioni di euro da Horizon Europe, punta a ridurre l’impatto ambientale dei voli. Per l’Italia partecipano l’Enea, il Cnr e due università.

Ridurre l’impatto ambientale del settore aereo sviluppando tecnologie basate sull’utilizzo di idrogeno liquido come carburante. È quanto si propone il progetto europeo Hasta (Hydrogen aircraft sloshing tank advancement), finanziato con oltre 3 milioni di euro dal programma Horizon Europe, che coinvolge un consorzio di 15 partner provenienti da otto Paesi (sette europei più il Sudafrica), tra cui Airbus, Ariane Group e, per l’Italia, Enea, Cnr, l’Università La Sapienza di Roma e l’Università degli Studi Niccolò Cusano.
Nei prossimi tre anni il gruppo di ricerca studierà lo stoccaggio dell’idrogeno liquido per il suo utilizzo nell’aviazione civile e svilupperà un innovativo serbatoio in grado di contenerlo in sicurezza. L’idrogeno liquido è infatti uno dei candidati a sostituire il cherosene nei futuri aerei a zero emissioni.
 
“Così gestiremo lo sloshing”
“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”, spiega Antonio Agresta, ingegnere aerospaziale del laboratorio Idrogeno e nuovi vettori energetici del dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili, referente Enea del progetto. “Uno degli aspetti più complessi è la gestione del fenomeno dello sloshing, ovvero il movimento del liquido all’interno del serbatoio durante il volo”, approfondisce il ricercatore, “le sollecitazioni dell’aereo possono generare miscelazioni termiche tra le fasi liquida e gassosa, causando variazioni rapide della pressione nel serbatoio.  Si tratta di un aspetto di termo-fluidodinamica molto complesso, di cui si occuperà Enea con simulazioni al supercomputer”.
 
Il modello digitale
Per affrontare la sfida, Hasta svilupperà un modello digitale sperimentale di serbatoio a idrogeno liquido per aeromobili, capace di simulare le variazioni di pressione e di temperatura. Il modello 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.
 
I vantaggi
In definitiva l’utilizzo dell’idrogeno offre il grande vantaggio di non produrre emissioni di CO2, poiché il principale prodotto della combustione è il vapore acqueo. Tuttavia la sua gestione e conservazione rappresentano una sfida in termini di materiali e geometrie dei serbatoi poiché richiedono il mantenimento di temperature criogeniche estreme e il controllo dei fenomeni di sloshing durante il trasporto e il volo.