L’aviazione elettrica sta emergendo come una promettente soluzione per ridurre l’impatto ambientale dell’aviazione commerciale. Gli aeroplani elettrici offrono la possibilità di voli più puliti e silenziosi, riducendo le emissioni di gas serra e migliorando la sostenibilità complessiva del settore.
Studio pionieristico: confronto tra aeroplani elettrici e tradizionali alimentati a combustibili fossili
A darci alcune risposte è uno studio pionieristico “Life cycle assessment of a two-seater all-electric aircraft”, condotto dall’Università di Tecnologia di Chalmers sulla valutazione del ciclo di vita di un aeroplano elettrico a due posti, confrontandolo con un modello tradizionale alimentato a combustibili fossili. Scopriremo i risultati, i vantaggi e le sfide associate all’aviazione elettrica, nonché il suo potenziale per un futuro più sostenibile.
L’aviazione elettrica: un’alternativa sostenibile?
I ricercatori presso l’Università di Tecnologia di Chalmers, in Svezia, hanno condotto la prima valutazione del ciclo di vita (LCA) al mondo di un aeroplano elettrico a due posti già esistente, confrontandolo direttamente con un modello equivalente alimentato a combustibili fossili. Secondo lo studio, dopo soltanto un quarto della durata di vita prevista dell’aeroplano elettrico, l’impatto climatico risulta inferiore rispetto a quello dell’aeroplano a combustibili fossili, a condizione che si utilizzi energia verde. Tuttavia, c’è un inconveniente legato all’aumento della scarsità delle risorse minerali.
L’aviazione è cresciuta considerevolmente negli ultimi decenni e contribuisce approssimativamente al 2 percento delle emissioni globali di anidride carbonica e al 4 percento di tutti gli impatti dei cambiamenti climatici annualmente.
Sebbene l’aviazione sia un importante contributore ai cambiamenti climatici e ad altri problemi ambientali, l’elettrificazione rappresenta una delle opzioni per ridurre questi impatti ambientali. Gli aeroplani elettrici di piccole dimensioni sono già in uso oggi e vengono principalmente impiegati per l’addestramento dei piloti e per voli brevi nell’area immediata. Questo è il tipo di aeroplano che è stato studiato nella valutazione del ciclo di vita.
“Nel futuro a breve termine, gli aeroplani elettrici alimentati da batteria probabilmente verranno utilizzati principalmente per distanze più brevi, come quello che in Norvegia viene chiamato “fjord-hopping”, ovvero voli brevi tra fiordi profondi. Da una prospettiva più ampia, lo studio dimostra che gli aeroplani elettrici alimentati da batteria hanno il potenziale per ridurre significativamente gli impatti ambientali dell’aviazione“, afferma Rickard Arvidsson, il primo autore dello studio presso Chalmers.
Lo studio: lo stesso aeroplano, ma con diverse caratteristiche.
Secondo Rickard Arvidsson, il principale autore dello studio, gli aeroplani elettrici potrebbero ridurre significativamente l’impatto ambientale dell’aviazione, specialmente per voli più brevi. Lo studio ha confrontato un aeroplano elettrico a due posti, chiamato “Pipistrel Alpha Electro”, con un modello equivalente alimentato a combustibili fossili.
Il team ha esaminato un aeroplano elettrico alimentato da batteria disponibile sul mercato con due posti, il “Pipistrel Alpha Electro“, nella valutazione del ciclo di vita, dalla produzione fino alla fine della loro vita utile. Lo stesso aeroplano è disponibile infatti anche in un modello alimentato a combustibili fossili, consentendo ai ricercatori di effettuare un confronto diretto. Il team ha analizzato l’impatto complessivo di ciascun aeroplano dal “berillo alla tomba” – dall’estrazione delle materie prime alla fine della vita – con un’unità funzionale di un’ora di volo. Gran parte dello studio si basa su dati e registrazioni forniti dal produttore dell’aeroplano.
Risultati sorprendenti: riduzione significativa delle emissioni con gli aeroplani elettrici
Sono state prese in considerazione diverse categorie di impatto ambientale, con un’attenzione particolare al riscaldamento globale derivante dalle emissioni di gas serra (ad esempio, diossido di carbonio), alla scarsità delle risorse minerali derivante dall’uso di minerali rari (ad esempio, il litio per le batterie), alla formazione di particolato derivante dalle emissioni di particelle, all’acidificazione derivante dalle emissioni acide (ad esempio, ossidi di azoto) e alla formazione di ozono a livello del suolo derivante dalle emissioni di ossidi di azoto e idrocarburi. Tuttavia, c’è un problema di scarsità delle risorse minerali, in particolare a causa dei metalli rari utilizzati nelle batterie degli aeroplani elettrici.
Sfide dell’aviazione elettrica: il problema della scarsità delle risorse minerali
“La principale conclusione di questo studio è che gli aeroplani elettrici di piccole dimensioni possono avere un impatto climatico notevolmente inferiore – fino al 60 percento in meno – e altri tipi di impatti ambientali rispetto agli aeroplani alimentati da combustibili fossili equivalenti” ha dichiarato Rickard Arvidsson. Ma non mancano le criticità.
Perché un cambio di rotta nell’aviazione verso l’elettrificazione possa decollare, è fondamentale superare alcune criticità. Come ha sottolineato Arvidsson, “C’è un trade-off (compromesso, necessità di bilanciamento, ndr) per quanto riguarda la scarsità delle risorse minerali – circa il 50 percento in più, anche nello scenario più favorevole, principalmente a causa dei metalli rari presenti nelle batterie dell’aeroplano elettrico“.
Rickard Arvidsson – Chalmers University of Technology / Photographer: Chalmers University of Technology | Daniel Karlsson
L’aviazione è responsabile di circa il 2% delle emissioni globali di anidride carbonica e contribuisce al 4% degli impatti dei cambiamenti climatici. L’elettrificazione può essere una soluzione per ridurre questi impatti ambientali. Gli aeroplani elettrici sono già in uso, principalmente per l’addestramento dei piloti e per voli brevi. Lo studio si è concentrato su questo tipo di aeroplano.
Batterie all’avanguardia: il ruolo chiave nello sviluppo dell’aviazione elettrica
Gli autori dello studio sottolineano l’importanza dello sviluppo di batterie migliori per ridurre ulteriormente l’impatto ambientale degli aeroplani elettrici. Si stanno già facendo progressi nella durata delle batterie degli aeroplani elettrici, ma ci sono ancora nuove tecnologie che potrebbero essere sviluppate in futuro.
Lo studio è stato pubblicato su “The International Journal of Life Cycle Assessment” ed è stato supportato finanziariamente dall’Università di Tecnologia di Chalmers. L’aeroplano elettrico studiato è il “Pipistrel Alpha Electro”, prodotto in Slovenia, che ha una durata massima di volo di circa un’ora.
Fonte: comunicato stampa Chalmers University of Technology
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