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Destinazione aviazione a emissioni zero

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Una tabella di marcia

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Nessun mezzo di trasporto è più veloce di un aereo: per andare da Londra a New York in nave ci vogliono 10 giorni. Lo stesso viaggio in aereo non richiede nemmeno 10 ore. Catene di approvvigionamento essenziali come quella necessaria per il trasporto dei vaccini COVID-19, che richiedono una refrigerazione continua, difficilmente sarebbero realizzabili senza il trasporto aereo, o comunque avrebbero un costo maggiore. Il volo ha messo in comunicazione esseri umani, culture e Paesi come una rete mondiale anche prima dell'esistenza di Internet. Oggi gli aerei emettono gas serra dannosi per l'ambiente, ma cosa ci riserverà il futuro? L'industria aeronautica sta già dimostrando che il sogno di volare non è inconciliabile con la neutralità del carbonio. I produttori di aeromobili, i ricercatori e le compagnie aeree stanno esplorando modi innovativi per raggiungere la neutralità delle emissioni di carbonio entro il 2050.

Da 20 ore a 20 minuti - volare riduce la dimensione temporale

Perché voliamo? Per rispondere a questa domanda, dobbiamo guardare indietro al primo volo commerciale del mondo: Più di 100 anni fa, il primo passeggero di una compagnia aerea attraversò la baia di Tampa, nello Stato americano della Florida. La distanza lineare era di 30 chilometri. I tempi di percorrenza di allora: 20 ore in auto, due ore in battello a vapore e solo 20 minuti in aereo!

Gli aerei creano collegamenti fisici tra persone e mercati a una velocità maggiore e su distanze più lunghe rispetto a qualsiasi altro mezzo di trasporto. Oggi, una persona che vuole recarsi a New York non si chiede: dieci ore di aereo o dieci giorni di nave attraverso l'Atlantico? La vera domanda per la maggior parte delle persone oggi è piuttosto: voglio prendere un aereo o rimanere a casa? Senza aerei non ci sarebbero né vertici politici internazionali né conferenze scientifiche globali. Niente Olimpiadi o campionati mondiali di calcio. Anche le vacanze, i viaggi di lavoro o le visite a parenti e amici in regioni lontane sarebbero praticamente inconcepibili senza la possibilità di volare.

Telefoni, forniture mediche e commercio mondiale

Lo stesso vale per la circolazione delle merci. In base al valore dei prodotti, un terzo di tutto il commercio mondiale avviene in aereo. Questo vale soprattutto per le merci di alto valore e per gli articoli che devono essere consegnati rapidamente. Ad esempio, la maggior parte dei materiali ausiliari e circa un quinto di tutte le forniture mediche vengono consegnati in aereo. Durante la pandemia COVID-19, maschere, ventilatori e vaccini hanno potuto essere distribuiti rapidamente grazie agli aerei. Anche molti macchinari, pezzi di ricambio o parti di automobili - prodotti delle industrie principali tedesche - raggiungono i loro clienti in tutto il mondo attraverso il trasporto aereo. E viceversa: il 90% degli smartphone arriva in Germania per via aerea. In breve: senza gli aerei, sia il commercio mondiale che la vita che abbiamo conosciuto nei Paesi industrializzati sarebbero completamente diversi. Questo spiega la forte crescita del traffico aereo, che più o meno raddoppia ogni 15 anni. E sebbene l'economia e la società abbiano apparentemente premuto il pulsante di pausa durante la pandemia, a lungo termine gli esperti prevedono una nuova crescita del traffico aereo.

La neutralità climatica è un vantaggio competitivo

A prima vista, un maggior traffico aereo si traduce in un aumento delle emissioni di gas serra. Soprattutto in tempi di cambiamenti climatici, questa equazione non regge. Nel percorso verso un'economia neutrale dal punto di vista climatico, gli attori principali - siano essi l'opinione pubblica, i politici o gli attivisti per il clima, così come le compagnie aeree, i passeggeri e gli investitori - chiedono un chiaro impegno da parte dell'industria del trasporto aereo per realizzare la transizione energetica nei cieli. Solo un'aviazione sostenibile può garantire la mobilità e la protezione del clima a lungo termine e quindi mantenere la "licenza di operare". L'industria aeronautica ha riconosciuto rapidamente la propria responsabilità di proteggere l'ambiente e ha affrontato attivamente le sfide che si trova ad affrontare in questo senso. Da allora ha ottenuto e continua ad ottenere risultati: Oggi il 90% degli investimenti in ricerca e sviluppo è finalizzato alla riduzione delle emissioni e dell'inquinamento acustico. Dall'avvento dell'era dei jet, le emissioni totali per passeggero-chilometro sono già diminuite di oltre l'80%. Gli aerei moderni che utilizzano la tecnologia tedesca all'avanguardia consumano solo due litri per passeggero ogni 100 chilometri. E la sfida continua.

Oggi, ogni nuova generazione di aeromobili riduce il consumo di cherosene e quindi le emissioni di un ulteriore 25%, abbassando nel contempo i costi del carburante. Protezione ambientale e competitività vanno di pari passo. Non c'è contraddizione tra la crescita economica e il volo pulito; al contrario, in un mercato globale fortemente conteso, vince chi è in grado di offrire aerei, motori, sistemi e attrezzature più silenziosi, sicuri, puliti e confortevoli rispetto ai modelli precedenti. Di conseguenza, le innovazioni di oggi contribuiscono a ottenere i vantaggi competitivi di domani. I risultati sono davvero notevoli e si basano su decenni di finanziamenti politici coerenti e lungimiranti per la ricerca e lo sviluppo.

Destinazione 2050 - Il volo verso un futuro neutrale dal punto di vista climatico è in partenza

L'asticella per un volo neutrale dal punto di vista climatico, tuttavia, è più alta: con la sua tabella di marcia "Destinazione 2050", l'industria aeronautica europea si è impegnata a raggiungere l'obiettivo di una reale neutralità climatica entro la metà del secolo. Ma come è possibile ridurre le emissioni a zero? La risposta: Semplicemente non esiste una soluzione universale per un compito così arduo. Piuttosto, saranno necessarie diverse misure più piccole e coordinate. Questo inizia con, ma va ben oltre, nuovi concetti di forme aerodinamiche, materiali intelligenti e costruzioni leggere. Migliorando le rotte di volo - ad esempio considerando i venti di coda favorevoli - le emissioni dell'aviazione commerciale potrebbero essere ridotte fino al 16%, secondo uno studio del 2021 condotto dall'Università di Reading. Il potenziale maggiore, tuttavia, risiede nei motori elettrici più efficienti e nei carburanti sostenibili per l'aviazione. La transizione energetica nei cieli richiede l'impegno di tutta la società e può essere realizzata solo attraverso una stretta collaborazione tra politica, industria, scienza, ricerca e sindacati.

Volare a batteria?

La visione di un piccolo aereo elettrico è già in fase di sperimentazione pratica. Le start-up e le aziende di tutto il mondo sono in corsa per la ricerca e lo sviluppo di macchine volanti a batteria. Allo stato attuale, fino a 12 passeggeri potrebbero volare elettricamente per un massimo di 500 chilometri, sufficienti per un viaggio da Francoforte a Parigi. Questi piccoli velivoli offrirebbero una soluzione priva di emissioni ai taxi aerei e potrebbero essere utilizzati a livello locale o regionale. I mini-elicotteri a propulsione elettrica potrebbero essere utilizzati anche in occasione dei Giochi Olimpici del 2024 a Parigi per ridurre i tempi di percorrenza e alleviare la congestione del centro città. Tuttavia, il peso delle batterie rimarrà un fattore limitante nel prossimo futuro.

L'idrogeno è considerato un'opzione per le rotte a medio raggio

Per coprire distanze di volo fino a 3.000 chilometri, i ricercatori stanno valutando anche soluzioni basate sull'idrogeno. Le turbine degli aerei potrebbero essere adattate per bruciare idrogeno al posto del cherosene con piccole modifiche. Se l'idrogeno è "verde", cioè prodotto interamente da energie rinnovabili, le emissioni di carbonio immediate sono effettivamente ridotte a zero. La sfida: l'idrogeno ha un volume circa quattro volte superiore a quello del cherosene. Allo stato liquido, deve essere costantemente raffreddato a -253 gradi Celsius. Di conseguenza, gli aerei che utilizzano l'idrogeno necessitano di serbatoi più grandi, che dovrebbero spostarsi dalla loro attuale posizione nelle ali dell'aereo più in profondità nella fusoliera. Il design del velivolo e le sue proprietà aerodinamiche dovrebbero quindi essere adattati a questi cambiamenti. Tuttavia, la liquefazione dell'idrogeno richiede energia e i serbatoi devono essere ben isolati. Questo dimostra chiaramente che le tecnologie future utilizzate nell'aviazione sono estremamente complesse. Ciononostante, il primo aereo a idrogeno pronto per la produzione di massa dovrebbe decollare già a metà degli anni 2030!

I carburanti sostenibili per l'aviazione offrono un approccio neutrale dal punto di vista climatico per le rotte a lunga distanza

Anche se il nome può sembrare complicato, i carburanti per l'aviazione sostenibili (Sustainable Aviation Fuels, o semplicemente SAF) sono già in uso oggi. Sui voli a lunga distanza, questi carburanti possono ridurre le emissioni di gas serra fino all'80%. Questi carburanti sostenibili possono essere prodotti dalla lavorazione di biomasse provenienti da rifiuti naturali, colture energetiche o alghe. Su alcune rotte, i voli passeggeri sono già oggi alimentati con miscele di SAF. Qual è il problema? Le quantità di SAF prodotte dalla biomassa non sono sufficienti a coprire il fabbisogno dell'aviazione commerciale. Il futuro è quindi nei carburanti sintetici. Questi ultimi sono neutrali dal punto di vista climatico perché gli impianti industriali vengono utilizzati per estrarre l'anidride carbonica dall'atmosfera durante la produzione, che viene poi rilasciata nuovamente nell'aria durante la combustione. Per trasformare gli impianti prototipo esistenti in fabbriche commercialmente valide, la domanda e la produzione di combustibili sintetici devono aumentare in modo significativo. Un tour de force che sarebbe utile: dopo tutto, i voli a lungo raggio sono responsabili del 75% di tutte le emissioni di CO2, pur rappresentando solo il 25% del traffico aereo.

La sostenibilità è un lavoro di squadra - condotto dai pionieri del settore a #ILA22

L'aviazione è parte integrante della nostra vita moderna. Ci riguarda tutti ed è sull'orlo di una rivoluzione tecnologica. I gruppi industriali, i fornitori, le PMI, le start-up, i ricercatori, la comunità scientifica e la politica stanno tutti lavorando per un volo neutrale dal punto di vista climatico. A #ILA22, le parti interessate di tutto il mondo e di tutti i settori si riuniranno per raggiungere una meta comune: un futuro neutrale dal punto di vista climatico!