Sulla "rotta" per un volo rispettoso del clima: il centro aerospaziale tedesco (Dlr) e l’aeroporto di Amburgo hanno presentato oggi una tabella di marcia che definisce le fasi necessarie per sviluppare un’infrastruttura per l’idrogeno negli scali di medie dimensioni. Il piano d'azione utilizza l’aeroporto tedesco quale esempio per delineare la crescente domanda di H2, lo sviluppo delle capacità di stoccaggio e le rotte di consegna; allo stesso tempo, evidenzia anche i requisiti per definire la fase politica per una transizione energetica nel settore dell’aviazione.

Concetti di propulsione innovativi e carburanti sostenibili sono essenziali per raggiungere l’obiettivo Ue di neutralità climatica nel settore dell’aviazione entro il 2050. L’idrogeno svolgerà in futuro un ruolo-chiave come vettore energetico, in particolare per gli aerei a corto raggio e regionali fino ai voli a medio. Oltre allo sviluppo tecnologico degli aeromobili, la fornitura delle infrastrutture necessarie, l’adattamento dei processi aeroportuali e la garanzia della disponibilità di idrogeno sono prerequisiti importanti per il successo. In questo contesto, il centro aerospaziale tedesco (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; Dlr) e lo scalo hanno unito le forze nel progetto Networked Mobility for Liveable Places per creare una roadmap per l’utilizzo di idrogeno negli aeroporti. È stata sviluppata una strategia che usa lo scalo quale esempio per gli altri aeroporti nazionali ed europei di medie dimensioni per delineare come tale introduzione potrebbe essere operativamente fattibile ed economicamente sostenibile.

Risparmiare circa 60 milioni di tonnellate di CO2 impostando la rotta corretta

Un quadro vincolante di pianificazione e finanziamento per il trasporto aereo creato dai politici sarà altrettanto importante quanto i progetti pilota e gli investimenti da parte dell’industria dell'aviazione. Una previsione attuale del Dlr Institute of Air Transport sulla richiesta di idrogeno negli aeroporti tedeschi dimostra che, presupponendo che i politici e le compagnie stabiliscano la rotta corretta, circa 19 milioni di tonnellate di cherosene utilizzate dal trasporto aereo dalla Germania potrebbero essere sostituite da 6,6 milioni di tonnellate di idrogeno verde entro il 2050, che corrisponde ad un risparmio di quasi 60 milioni di tonnellate di CO2. La differenza nel confronto è dovuta alla maggiore densità energetica dell'idrogeno rispetto al cherosene.

In futuro lo scalo amburghese potrebbe svolgere un ruolo pionieristico tra gli aeroporti tedeschi poiché beneficia dei suoi collegamenti aerei con il Mare del Nord, il Mar Baltico ed il porto di Amburgo. Inoltre, la sua rete di rotte focalizzata sui voli a corto e medio raggio sono fattori favorevoli per l’introduzione dell’idrogeno. L’aeroporto si sta già concentrando sulla transizione dei servizi di terra e delle operazioni di volo.

Gli argomenti trattati dalla roadmap presentata spaziano dalla domanda prevista, alla progettazione del sistema di fornitura ed ai suoi costi che si possono aspettare dalla prospettiva odierna fino ad aspetti pratici come l'adattamento delle infrastrutture aeroportuali ed i cambiamenti operativi per tali procedure.

Primi voli ad idrogeno previsti prima del 2040

L’idrogeno consumato direttamente in motori altamente efficienti o utilizzato in combinazione con celle a combustibile e propulsori elettrici svolgerà un ruolo decisivo nel portare avanti la transizione energetica nel settore dell’aviazione. I primi voli a corto raggio con propulsione ad idrogeno saranno possibili già nel prossimo decennio, e l’industria prevede di introdurre aerei ad idrogeno per i voli a medio raggio prima del 2040. Entro il 2050, la percentuale di partenze con tali velivoli ad Amburgo potrebbe aumentare al 60%. Ciò corrisponde ad un fabbisogno annuo di idrogeno presso lo scalo tedesco di 60.000 tonnellate, con una riduzione corrispondente e significativa di CO2. Secondo il modello di calcolo effettuato nell’ambito del progetto, oltre l’80% degli attuali movimenti di volo all’aeroporto di Amburgo potrebbe essere effettuato con aeromobili alimentati ad idrogeno oltre il 2050.

Metodi di consegna e capacità di stoccaggio stabiliti come prerequisito per il trasporto aereo di H2

Nei primi anni, fino al 2040 circa, si può presumere che l'idrogeno verrà ancora fornito in piccole quantità tramite apposite autocisterne. Con l’aumento della domanda negli anni ’40 del 2040, diventerà necessaria una fornitura aggiuntiva per via di un collegamento tramite gasdotto. Senza un oleodotto, nel 2050 una media annua di circa 40 autocisterne al giorno dovrebbe rifornire l'aeroporto di idrogeno e nei giorni di punta questo numero potrebbe essere notevolmente più elevato. A causa della progettazione del sistema, la fornitura tramite gasdotto deve essere in forma gassosa. Poiché a lungo termine gli aerei necessiteranno principalmente di idrogeno in forma liquida per il rifornimento di carburante, nell'aeroporto sarà indispensabile anche un impianto di liquefazione. Oltre allo spazio aggiuntivo richiesto, un impianto di questo tipo richiede investimenti sostanziali e quantità molto elevate di elettricità generata da fonti rinnovabili durante il funzionamento.

Inoltre, saranno necessari serbatoi di stoccaggio dell’idrogeno liquido all’aeroporto per fornire una riserva di carburante per circa tre giorni, come avviene oggi con il cherosene convenzionale. Tali serbatoi criogenici sono ancora piuttosto rari in tutto il mondo e finora sono stati utilizzati principalmente dal settore spaziale nei siti di lancio dei razzi tanto che i serbatoi più grandi fino ad oggi si trovano al Kennedy Space Center della Nasa. Per ragioni fisiche, lo stoccaggio in un serbatoio sferico è la soluzione più efficiente. Uno di questi serbatoi ha un diametro di 34 metri con una capacità di circa 400 tonnellate e richiede quindi una superficie di circa 900 metri quadrati. Un serbatoio così grande potrebbe essere necessario in un aeroporto come Amburgo già nel 2040, e due simili potrebbero essere richiesti entro il 2050.

La futura fornitura di idrogeno verde –ovvero quello prodotto utilizzando energia proveniente da fonti rinnovabili– dipende fortemente dal potenziale di produzione globale di energie e dai conseguenti costi di produzione e trasporto. Il prezzo dell’idrogeno ha un’influenza diretta sulla domanda, con l’aviazione che probabilmente competerà con altri settori, in particolare con le industrie ad alta intensità energetica.