Idrogeno negli aerei di linea, la ricerca UE e il contributo di Unicusano

L’aviazione civile è una delle sfide più complesse nella lotta al cambiamento climatico. Il settore è responsabile di circa il 3,8% delle emissioni globali di CO₂ e rischia di triplicare il proprio impatto nei prossimi 25 anni se non verranno adottate soluzioni radicali. In questo scenario, la ricerca europea sta puntando con convinzione sull’idrogeno come carburante del futuro per gli aerei di linea. Tra i protagonisti di questa rivoluzione tecnologica spicca il contributo dell’Università Niccolò Cusano, coinvolta in progetti internazionali di altissimo profilo.

L’idrogeno: la chiave per l’aviazione a zero emissioni

L’idrogeno è considerato il candidato ideale per la decarbonizzazione dell’aviazione, soprattutto per i voli a medio e lungo raggio. A differenza dei combustibili fossili, la combustione dell’idrogeno produce solo vapore acqueo, eliminando le emissioni di CO₂ e riducendo drasticamente l’impatto ambientale dei voli commerciali. Tuttavia, la gestione dell’idrogeno, in particolare nella sua forma liquida, presenta sfide ingegneristiche notevoli: deve essere conservato a temperature criogeniche (-253°C) e richiede serbatoi leggeri, sicuri e altamente efficienti.

Il progetto HASTA: un consorzio europeo per l’innovazione

Per affrontare queste sfide, l’Unione Europea ha finanziato con oltre 3 milioni di euro il progetto HASTA (Hydrogen Aircraft Sloshing Tank Advancement), nell’ambito del programma Horizon Europe. Il consorzio riunisce 15 partner di 8 Paesi, tra cui giganti dell’industria come Airbus e Ariane Group, e centri di ricerca di eccellenza come ENEA, CNR, Sapienza Università di Roma e, soprattutto, l’Università degli Studi Niccolò Cusano.

L’obiettivo di HASTA è sviluppare serbatoi innovativi per l’idrogeno liquido, capaci di garantire sicurezza, efficienza e capacità di stoccaggio adeguate alle esigenze dell’aviazione commerciale. Il progetto mira a creare un modello digitale sperimentale, il cosiddetto “gemello digitale” del serbatoio, per simulare e ottimizzare la gestione termica e fluidodinamica durante il volo.

Il contributo dell’Università Niccolò Cusano

L’Università Niccolò Cusano gioca un ruolo di primo piano all’interno del progetto HASTA, lavorando in sinergia con altri importanti atenei e centri di ricerca italiani ed europei. Il team di ricerca della Cusano si occupa in particolare degli aspetti termofluidodinamici legati allo stoccaggio e alla movimentazione dell’idrogeno liquido nei serbatoi degli aerei, una delle sfide più delicate per la sicurezza e l’efficienza dei futuri velivoli a idrogeno.

Il lavoro della Cusano si concentra sull’analisi del fenomeno dello sloshing, ovvero il movimento del liquido all’interno del serbatoio durante le diverse fasi del volo. Queste sollecitazioni possono generare variazioni di pressione e temperatura che, se non gestite correttamente, rischiano di compromettere la sicurezza dell’intero sistema. Grazie a simulazioni avanzate e all’utilizzo di supercomputer, il gruppo guidato dall’Università Niccolò Cusano contribuisce a sviluppare soluzioni innovative per il controllo di questi fenomeni, ponendo le basi per la realizzazione di serbatoi sempre più affidabili e performanti.

Nel team di ricerca di Unicusano, il Prof. Tiziano Pagliaroli, responsabile scientifico, il Prof. Riccardo Panciroli e la Dott.ssa Cristina Martellini.

Verso il volo a zero emissioni: opportunità e prospettive

L’impegno dell’Università Niccolò Cusano e dei partner europei si inserisce in una strategia più ampia, sostenuta dall’Alliance for Zero-Emission Aviation (AZEA), che punta a introdurre entro il 2050 fino a 5.000 aerei elettrici e a idrogeno nei cieli europei. Secondo le stime, questa rivoluzione tecnologica potrebbe ridurre dal 12 al 31% le emissioni di carbonio per i collegamenti aerei a breve e medio raggio, contribuendo in modo determinante al raggiungimento degli obiettivi del Green Deal europeo.

L’idrogeno, inoltre, rappresenta una straordinaria opportunità per l’industria aeronautica europea di mantenere la propria leadership tecnologica a livello globale, sviluppando soluzioni che potranno essere esportate in tutto il mondo.

Le sfide ancora aperte

Nonostante i progressi, restano alcune sfide da superare: la produzione di idrogeno verde su larga scala, la realizzazione di infrastrutture aeroportuali adatte al rifornimento e la certificazione di sicurezza dei nuovi sistemi. Tuttavia, il lavoro svolto dall’Università Niccolò Cusano e dai partner di HASTA rappresenta un passo avanti decisivo verso la transizione ecologica del trasporto aereo.