Analisi dei sistemi di liquefazione dell'idrogeno per la propulsione nei casi Airbus ASCEND e ZEROe

Con l’obiettivo della progressiva decarbonizzazione del settore aeronautico, stanno emergendo progetti pionieristici volti allo sviluppo di nuove tecnologie di propulsione sostenibile. In risposta all’aumento del traffico aereo civile e alla necessità di ridurre le emissioni di CO₂ e NOₓ, Airbus ha avviato due programmi di ricerca all’avanguardia: ASCEND e ZEROe. L’oggetto della presente ricerca è analizzare il potenziale dell’impiego dell’idrogeno liquido come mezzo energetico per la propulsione elettrica aeronautica, grazie alla sua elevata energia specifica. In particolare, si studia il ciclo Linde-Hampson, impiegato per la liquefazione dell’idrogeno, e il suo utilizzo nelle celle a combustibile per la generazione di energia elettrica durante il volo. Vengono inoltre approfondite le motivazioni alla base della scelta dell’idrogeno, mettendo in evidenza vantaggi, limiti e sfide legati al suo impiego in forma liquida. Attraverso l’analisi dei progetti ASCEND e ZEROe, si delineano le prospettive tecnologiche per l’introduzione, entro il 2035, di aeromobili a emissioni zero, in linea con gli obiettivi dello SRIA – Strategic Research and Innovation Agenda. Il progetto ASCEND rappresenta un banco prova sperimentale per sistemi di propulsione elettrica alimentati da idrogeno liquido e raffreddati criogenicamente; attualmente è in fase di test a terra. ZEROe, invece, si configura come un’iniziativa a più ampio raggio, con lo sviluppo concettuale di diversi velivoli che integrano l’idrogeno sia come carburante per motori a turbina modificati sia come fonte per celle a combustibile. Nel 2024 è stato acceso un sistema propulsivo a celle a combustibile da 1,2 MW; questo sarà testato in volo su un A380.