Airbus ha annunciato tempo fa l’ambizioso obiettivo di mettere sul mercato, entro il prossimo decennio, aerei a idrogeno capaci di trasportare fino a 200 passeggeri anche su tratte a lungo raggio. Ma come l’idrogeno può essere utilizzato nel mondo del trasporto aereo? Vediamolo insieme.
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Cos’è l’idrogeno
L’idrogeno, formula chimica H2, è un combustibile pulito e rinnovabile sempre più promettente per molte applicazioni emergenti, tra cui il settore dei trasporti, responsabile di circa un quarto delle emissioni globali di gas serra.
Utilizzato come vettore energetico, l’idrogeno può alimentare celle a combustibile, tecnologia sviluppata già negli anni Sessanta dalla NASA, che generano elettricità emettendo solo vapore acqueo. In alternativa, può essere bruciato in motori a combustione opportunamente adattati, producendo anch’essi principalmente acqua come sottoprodotto. In presenza di aria, si possono formare anche ossidi di azoto, ma non particolati né ossidi di zolfo, principali responsabili delle piogge acide.
Idrogeno come alternativa sostenibile ai combustibili fossili
Nel trasporto leggero su gomma le batterie elettriche rappresentano la strada maestra per una mobilità sostenibile ed efficiente dal punto di vista energetico. Tuttavia, nel trasporto pesante su strada, marittimo e aereo, le batterie mostrano limiti evidenti: capacità energetica insufficiente, peso eccessivo, lunghi tempi di ricarica. Per questo motivo l’idrogeno si sta facendo strada, insieme a biocarburanti ed e-fuel, come una delle poche alternative realmente sostenibili ai combustibili fossili.
Biocarburanti (sostenuti in modo particolare dall’Italia) ed e-fuel (dalla Germania) presentano, tuttavia, importanti criticità: costi elevati, basse efficienze e una neutralità carbonica teorica che si scontra con le enormi difficoltà pratiche di cattura e stoccaggio della CO₂. L’idrogeno, invece, emerge come opzione particolarmente interessante per i settori del trasporto difficili da elettrificare.
L’idrogeno è già stato adottato fin dal 2018 per treni su tratte non elettrificate, che rappresentano poco meno della metà della rete ferroviaria europea. In Italia è stato recentemente inaugurato il primo treno a idrogeno, per la tratta Brescia-Edolo in Lombardia, segnando un passo concreto verso una mobilità ferroviaria più sostenibile anche nel nostro paese. Ma ora l’idrogeno guarda con interesse anche ai cieli e ai mari.
Idrogeno per il settore aereo
Nel settore aereo, dominato largamente ancora dai combustibili fossili, i carburanti sostenibili (SAF, Sustainable Aviation Fuels) rappresentavano nel 2024 appena lo 0,3% del totale, ben al di sotto delle aspettative della IATA (International Air Transport Association). Per invertire questa tendenza, diverse aziende stanno ora investendo nell’idrogeno.
La startup ZeroAvia: motori a idrogeno-elettrici per aerei commerciali
Una delle realtà più interessanti è ZeroAvia, startup anglo-americana che sviluppa motori a idrogeno-elettrici per aerei commerciali regionali. I loro progetti includono motori per jet fino a 90 posti, con l’obiettivo di lanciare i primi modelli entro il 2030. La società sta già collaborando con gli enti regolatori per certificare il nuovissimo motore ZA600 (fino a 20 posti) e svilupparne uno più grande per aerei fino a 80 posti. ZeroAvia ha già raccolto oltre 2.000 ordini provvisori da compagnie aeree come American Airlines.
Airbus e il progetto di aerei a idrogeno
Anche i grandi colossi dell’industria aeronautica si stanno muovendo. Airbus ha annunciato l’ambizioso obiettivo di mettere sul mercato, entro il prossimo decennio, aerei a idrogeno capaci di trasportare fino a 200 passeggeri anche su tratte a lungo raggio.
Il progetto, chiamato ZEROe, prevede l’utilizzo di idrogeno liquido, molto meno voluminoso dell’idrogeno gassoso e con una densità energetica solo quattro volte inferiore a quella del kerosene tradizionale. Per confronto, l’idrogeno gassoso non compresso richiede un volume 4000 volte maggiore a parità di energia. Tuttavia, l’idrogeno diventa liquido a -253 °C, richiedendo tecnologie criogeniche avanzate e un notevole consumo energetico (quindi maggiori costi). Nonostante queste sfide, è da decenni il propellente preferito per i razzi spaziali.
Airbus ha scelto di puntare sulla propulsione elettrica alimentata da celle a combustibile, che, come abbiamo visto, convertono l’idrogeno in elettricità attraverso un processo elettrochimico, emettendo solo acqua. L’aereo sviluppato da Airbus sarà dotato di quattro eliche, ognuna alimentata da un proprio sistema di celle a combustibile. Un dimostratore è stato già testato con successo nel 2023 e nel 2024 si sono conclusi i test di integrazione dei componenti principali del sistema di propulsione.
La tecnologia per gli aerei a idrogeno
Per affrontare le sfide della gestione dell’idrogeno liquido in volo, Airbus ha sviluppato, insieme a Air Liquide Advanced Technologies, colosso francese leader nei gas criogenici per ricerca, industria e medicina, un sistema sperimentale pensato specificamente per ottimizzare lo stoccaggio e la distribuzione del combustibile criogenico a bordo.
Inoltre, con il programma Airbus Hydrogen Hubs, il gruppo industriale europeo ha l’obiettivo di promuovere l’espansione dell’ecosistema globale dell’idrogeno, affinché possa sostenere concretamente il futuro del volo a idrogeno. Si tratta di un’iniziativa che coinvolge compagnie aeree, aeroporti, operatori industriali, fornitori di energia e specialisti, uniti per affrontare le principali sfide legate alla produzione, allo stoccaggio e alla distribuzione dell’idrogeno. Attualmente, il programma conta oltre 200 aeroporti partner in tutto il mondo, oltre a numerosi fornitori di energia e compagnie aeree.
Nel recente Summit Airbus di fine marzo a Tolosa, Bruno Fichefeux, responsabile dei programmi futuri di Airbus, ha dichiarato che l’idrogeno è saldamente al centro della strategia di decarbonizzazione del gruppo. La roadmap è chiara: rivoluzionare l’aviazione civile con velivoli elettrici alimentati a idrogeno, in affiancamento ai SAF.
Aerei a idrogeno: easyJet punta su una startup
In parallelo, anche un altro leader dei cieli, easyJet, ha annunciato importanti investimenti sulle tecnologie a idrogeno. La compagnia ha siglato un accordo con la startup statunitense JetZero per lo sviluppo entro il 2030 di un aereo a fusoliera integrata, estremamente efficiente e alimentabile a idrogeno. Inoltre, in collaborazione con Rolls-Royce, leader nella costruzione di motori per i jet civili, è stato recentemente comunicato che è in costruzione un sito per i test su motori a turbina alimentati a idrogeno.
L’idrogeno si sta ormai affermando anche nel settore aeronautico come uno dei protagonisti dei futuri voli a zero emissioni. Le sfide tecniche restano numerose – dalla gestione dell’idrogeno liquido alla completa riprogettazione di fusoliere e motori – e i tempi per una reale applicazione su larga scala sono ancora incerti. Tuttavia, i principali colossi del settore ci credono e investono con convinzione. L’appuntamento è tra circa dieci anni, quando potremo verificare a che punto saranno arrivati questi progetti e se le ambiziose previsioni di ingresso nel mercato commerciale nel corso degli anni Trenta saranno state rispettate.
