Alimentare il futuro del trasporto aereo
Malgrado la decarbonizzazione del settore del trasporto aereo sia notoriamente difficile da realizzare, si tratta di un passo importante nel raggiungimento degli ambiziosi obiettivi dell’UE per quanto concerne la riduzione delle emissioni. In tale sfida, uno strumento determinante è lo sviluppo dei carburanti sostenibili per l’aviazione, ottenuti da oli di cottura usati, da materiale di scarto della silvicoltura, da rifiuti domestici, da colture energetiche a crescita rapida e da altre fonti sostenibili. «Uno degli obiettivi principali consiste nel ridurre le emissioni di CO2 e quelle di gas diversi dalla CO2, poiché esse sono fondamentali per l’impatto climatico dell’aviazione», spiega Bastian Rauch del Centro aerospaziale tedesco e coordinatore del progetto JETSCREEN. «I carburanti sostenibili per l’aviazione consentono di ridurre in modo efficace l’impatto climatico e di migliorare la qualità dell’aria locale». I prezzi di tali carburanti rimangono elevati rispetto a quelli dei carburanti tradizionali. La disponibilità di materie prime sostenibili non è inesauribile e garantire la sicurezza di tali nuovi carburanti implica un processo di valutazione costoso e dettagliato. L’obiettivo del progetto JETSCREEN consisteva nello sviluppare strumenti rivolti all’approvazione rapida e conveniente di nuovi combustibili ricavati da una vasta gamma di materie prime. Ciò aiuterà a orientare il settore verso una maggiore sostenibilità. «Attualmente, servono investimenti finanziari e di tempo considerevoli per sostenere i nuovi combustibili tramite processi di normalizzazione internazionali», osserva Rauch.
Una spinta verso la sostenibilità
Il progetto è iniziato favorendo una comprensione dettagliata della fisica e della chimica alla base del comportamento dei combustibili; è stato studiato e poi valutato l’impatto di diversi carburanti sui sistemi d’aviazione e sui motori a reazione. Tale lavoro collaborativo ha portato allo sviluppo di strumenti avanzati di progettazione per acquisire in modo accurato il comportamento del combustibile, nonché a una piattaforma per il suo screening. I dati tecnici sono stati raccolti in modo sistematico per analizzare qualsiasi rischio e beneficio legato all’utilizzo dei carburanti sostenibili per l’aviazione. «Abbiamo sviluppato una ricca serie di strumenti di modellazione in grado di prevedere il comportamento del combustibile soltanto dalle informazioni relative alla sua stessa composizione», dichiara Rauch. «Ora questi strumenti possono essere utilizzati per lo screening e la valutazione rapidi di nuovi carburanti candidati e per sostenere la progettazione di aeromobili e di motori a reazione ottimizzati per tali combustibili».
Alimentare l’innovazione
Durante il progetto, JETSCREEN ha fornito servizi di pre-screening a cinque produttori di combustibili innovativi. Grazie al riscontro nella fase iniziale, persino i combustibili che inizialmente non erano conformi ai requisiti per l’aviazione potrebbero essere enormemente migliorati entro pochi mesi, rendendoli possibili candidati in veste di carburanti sostenibili per l’aviazione. Rauch è sicuro che gli strumenti di pre-screening sviluppati nell’ambito del progetto contribuiranno ad agevolare lo sviluppo e l’approvazione di nuove vie produttive per i carburanti sostenibili. Il consorzio di JETSCREEN ha lavorato in stretta collaborazione con il Programma nazionale di combustione dei carburanti per aerei degli Stati Uniti (NJFCP, United States National Jet Fuel Combustion Program) per armonizzare e sviluppare ulteriormente gli approcci per il pre-screening dei carburanti, con l’obiettivo di sostenere la ricerca e i tentativi di sviluppo innovativi. «Ora la metodologia derivata può essere utilizzata prima della valutazione formale del combustibile», aggiunge Rauch. «Questo dà ai produttori di combustibili un riscontro rapido e accurato riguardo all’idoneità e al potenziale miglioramento dei carburanti candidati. Ridurre il rischio in questa fase iniziale cruciale dovrebbe incentivare maggiori investimenti nelle tecnologie innovative per la produzione di combustibili». Il progetto JETSCREEN è riuscito a dimostrare che i carburanti senza aromatici, ovvero composti di idrocarburi aggiunti per incrementare le prestazioni, possono ridurre le emissioni di particelle non volatili fino all’80 %. Se le specifiche venissero modificate per autorizzare tali combustibili, esse consentirebbero un miglioramento immediato nella qualità dell’aria dell’aeroporto e una notevole diminuzione dell’impatto climatico esercitato dai gas diversi dalla CO2 generati dall’aviazione. Il team di Rauch ha inoltre sviluppato nuovi esperimenti per esaminare le prestazioni di tali carburanti con una quantità inferiore di aromatici. «Questi esperimenti ci aiuteranno a capire l’impatto di tali carburanti sugli aeromobili esistenti e ci permetteranno di progettare velivoli futuri ottimizzati per i carburanti sostenibili per l’aviazione», afferma Rauch.
Parole chiave
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