Idrogeno liquido per aerei: ENEA impegnata nel progetto
ENEA impegnata in un progetto per l'utilizzo di idrogeno liquido come combustibile per aerei.
Il progetto europeo Hydrogen Aircraft Sloshing Tank Advancement (HASTA), con un finanziamento di oltre 3 milioni di euro dal programma Horizon Europe, mira a ridurre l’impatto ambientale dell'industria aerea attraverso lo sviluppo di tecnologie che utilizzano l’idrogeno liquido come carburante. A questo ambizioso obiettivo contribuisce un consorzio di 15 partner, provenienti da 8 Paesi (7 europei e il Sudafrica), tra cui nomi di spicco come Airbus, Ariane Group e, per l'Italia, ENEA, Cnr, Univeristà degli studi di Roma La Sapienza e Università degli Studi Niccolò Cusano.
IL PROGETTO
Antonio Agresta, ingegnere aerospaziale del Laboratorio Idrogeno e nuovi vettori energetici del Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili (TERIN), referente ENEA del progetto afferma che:
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
Nel corso dei prossimi tre anni, il team di ricerca si concentrerà sull'analisi dello stoccaggio dell'idrogeno liquido per applicazioni nell'aviazione civile e sulla progettazione di un serbatoio avanzato capace di garantirne la conservazione in sicurezza. L'idrogeno liquido è considerato una delle principali alternative al cherosene per alimentare gli aerei a zero emissioni del futuro..
L'ing. Agresta, a riguardo, aggiunge che:
Uno degli aspetti più complessi è la gestione del fenomeno dello sloshing, ovvero il movimento del liquido all’interno del serbatoio, durante il volo. 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 per studiare l’interazione del fluido con il serbatoio
Per affrontare questa sfida, il progetto HASTA si concentrerà sullo sviluppo di un modello digitale sperimentale per un serbatoio di idrogeno liquido destinato agli aeromobili, in grado di simulare i cambiamenti di temperatura e pressione al suo interno. Questo rappresenta il primo passo verso la creazione di un gemello digitale del serbatoio, che in seguito darà vita a un prototipo sicuro ed efficiente, progettato per contenere il nuovo carburante finora utilizzato solo in ambito spaziale.
Per immagazzinare maggiori quantità di idrogeno in spazi più compatti, un aspetto fondamentale per l’aviazione sostenibile, l'idrogeno dovrà essere raffreddato a temperature estremamente basse (-252,87 °C), trasformandolo in una forma molto più densa rispetto a quella gassosa.
Antonio Agresta, quindi, conclude che:
L’utilizzo dell’idrogeno offre il grande vantaggio di non produrre emissioni di CO2, poiché il principale prodotto della combustione è il vapore acqueo (H2O). Tuttavia, la sua gestione e conservazione rappresentano una sfida significativa in termini di materiali e geometrie dei serbatoi per il suo stoccaggio poiché richiedono il mantenimento di temperature criogeniche estreme e il controllo dei fenomeni di sloshing durante il trasporto e il volo.
Serve energia pulita e a gratis per farlo. E quando avremo energia a gratis le batterie saranno arrivate a un livello che non avrà senso sopportare i casini infiniti dell'idrogeno.
Le turbine però sono molto efficienti, non come i motori alternati lineari. Le fuel cell hanno il problema di aver bisogno di 02 quasi puro, filtrarlo dall'aria costa un sacco.
inoltre migliorerebbe l'efficienza generale del 20/30%, mentre avere un modo di stoccare più energia è fondamentale
Ho capito benissimo e, ripeto, non sono d'accordo: esistono già soluzioni che permettono di fare le stesse cose, spendendo meno e senza inventarsi nulla, che vanno bene nel 99% dei casi.
A me sembri tu quello che non ha nemmeno lontanamente idea dell'argomento ma si ostina pure a ribattere.
Anche se l'Idrogeno costasse 1/4 di oggi non avrebbe futuro lo stesso e la Mirai è proprio la prova lampante del fallimento dell'idrogeno.
Ma uno dovrebbe avere un minimo di contezza delle cose. Non sparare a casaccio.
Guarda uno spaccato tecnico della Mirai e tutto sarà chiaro.
Lasciando perdere i problemi di velocità di produzione, trasporto e stivaggio dell'H2.
Proprio anche non esistessero quei problemi (e ci sono eccome se ci sono), lo spaccato tecnico della Mirai ti mostra chiaramente che non è possibile.
Spero non ti riferisca alle bombe a fusione.
Hai seri problemi anche a fare i ragionamenti più banali.
Le auto ad idrogeno non vendono perchè non ci sono distributori e l'idrogeno costa troppo.
Conosci il significato del condizionale?
Riuscire a produrre (e immagazzinare) idrogeno (a costi ragionevoli) ci risolverebbe molti problemi
Ma hai capito quello che ho scritto?
Conosci il significato del condizionale?
"Riuscire a produrre (e immagazzinare) idrogeno (a costi ragionevoli) ci risolverebbe molti problemi"
Soprattutto se ti servono delle bombe abbastanza portabili.
Anchise ha istruito bene suo figlio.
Non sono d'accordo. La forma più economica, a livello energetico, per accumulare dell'energia elettrica è quella di ricaricare una batteria. Le batterie a stato solido non servono solamente per aumentare la densità energetica delle celle, ma anche per garantire tempi di ricarica più brevi, che sono poi le due grandi sfide della mobilità elettrica su terra.
Il problema dell'idrogeno è la quantità di energia necessaria alla produzione, ma non solo, perché anche lo stoccaggio è parecchio complicato e un conto è stoccare il gas in 100, 1000, 10000 aeroporti, un conto è stoccarlo in centinaia di migliaia di stazioni di servizio.
Si sprecherebbe una quantità di energia immane che non si spreca per la ricarica di una batteria, visto che la colonnina, se non sta erogando potenza, consuma quasi zero.
L'aviazione è un discorso a parte e l'idrogeno può avere un senso, a patto che non venga prodotto per elettrolisi bruciando carbone, altrimenti siamo punto a capo, anzi, andiamo a peggiorare, visto che le centrali elettriche impestano l'aria che respiriamo quotidianamente.
"Per immagazzinare maggiori quantità di idrogeno in spazi più compatti, un aspetto fondamentale per l’aviazione sostenibile, l'idrogeno dovrà essere raffreddato a temperature estremamente basse (-252,87 °C), trasformandolo in una forma molto più densa rispetto a quella gassosa."
Il punto è: quanta energia serve non solo per produrre il gas, ma più che altro per comprimerlo e raffreddarlo a tali temperature? Inoltre, da quello che capisco, e ammetto di essere ignorante in materia, il combustibile dovrebbe rimanere a tali temperature anche una volta imbarcato sull'aeromobile, giusto? In questo caso, non si spreca una quantità immensa di energia per il raffreddamento?
I sovietici fecero volare il TU 155 con uno dei tre motori alimentato ad idrogeno liquido nel 1988, quasi 40 anni fa, altro che "svolta epocale"! La vera svolta sarebbe sviluppare delle fuel cell e dei motori elettrici adatti, si risparmierebbe moltissimo idrogeno
Idrogeno per le auto non serve a nulla.
Altrimenti l'auto piú venduta del mondo era la Mirai (anche perché è l'unica auto di serie ad H2).
Se.inveve è Model Y una ragione deve esserci.
Per le auto van benissimo le batterie allo stato solido. Per navi e aerei invece l'idrogeno serve per forza
"...Il progetto europeo Hydrogen Aircraft Sloshing Tank Advancement (HASTA), con un finanziamento di oltre 3 milioni di euro dal programma Horizon Europe..."
Ogni ricerca nel campo dello stoccaggio di energia è benvenuta .
Peroʻ, se avessi potuto esprimere una mia preferenza, li avrei dirottati sulle batterie litio-zolfo perchè :
1)L'energia , in futuro ed in qualsiasi soluzione si stia programmando ( classiche rinnovabili, ma anche il nucleare ) , prevede almeno un passaggio sotto forma di elettricità e l'idrogeno , dal punto di vista dell'efficienza totale ed in qualsiasi configurazione che ho visto fino ad ora , è perdente rispetto all'utilizzo diretto dell'elettricità .
2) Dal punto di vista del peso , per ora alcune configurazioni ad idrogeno sono vincenti. Ma si confrontano con lo stato attuale delle batterie , mentre se guardiamo a 5-10 anni , la situazione potrebbe essere completamente diversa . Teniamo presente che il target per avere le batterie sugli aerei ( corto-medio raggio, tipo A319-A320) è 400-500 Wh/kg . Ora le migliori celle Li-ion sono già a 250-300 Wh/kg , ma con i costi ( bassi ) dell'automotive , mentre le litio-zolfo sono già a livello di 450 Wh/kg , anche se rimangono da risolvere i problemi di durata .
3) La ricerca per le batterie degli aerei potrebbe aiutare anche il settore automotive europeo . Per dire , al supercomputer ( forse ) si poteva demandare un'applicazione della IA per la ricerca di materiali ottimali per le Litio-zolfo. Invece ci si concentra su una ricerca molto specialistica ( che ho già visto in parte in F1 e nell'automotive quando studiano come si muove il carburante dentro il serbatoio e con tutte le paratie per evitare che ci sia, appunto , "l'effetto slosh" ).
https://youtu.be/56cxOzgl-mc?si=uK5tf9jp97S5Ey-B
Questa sarebbe la vera svolta epocale.
Altro che batterie a stato solido o simili.
Riuscire a produrre (e immagazzinare) idrogeno (a costi ragionevoli) ci risolverebbe molti problemi