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La decarbonizzazione dei voli aerei – oggi vale il 2,5 per cento delle emissioni mondiali, ma la quota pare destinata ad aumentare assieme al numero dei passeggeri – ha bisogno di tecnologie dirompenti, capaci di sconvolgere il settore e rifondarlo su basi nuove. Ne è convinta Sabine Klauke, direttrice tecnica di Airbus, che ha parlato appunto di disruptive technologies in riferimento al recente accordo di collaborazione con StMicroelectronics: il costruttore europeo di aeromobili e l’azienda italo-francese di semiconduttori hanno infatti firmato un patto di cooperazione sulla ricerca e lo sviluppo dell’elettronica di potenza per gli aerei a propulsione ibrida e per i velivoli elettrici per le aree urbane.
I nuovi semiconduttori di Airbus e Stm
L’accordo, più nello specifico, riguarda i semiconduttori ad ampia banda interdetta come il carburo di silicio (SiC) e il nitruro di gallio (GaN), che rispetto a quelli tradizionali al silicio possiedono proprietà elettriche superiori. I semiconduttori ad ampio bandgap potranno dunque consentire la realizzazione di dispositivi e sistemi elettronici ad alte prestazioni ma più piccoli, leggeri ed efficienti, particolarmente utili in quelle applicazioni che richiedono tanta potenza, un’alta frequenza o temperature elevate. Vale a dire, nel concreto, le unità di controllo per i motori elettrici, i convertitori di potenza ad alta e bassa tensione e i sistemi di trasferimento di potenza wireless.
Airbus pensa che la collaborazione con StMicroelectronics le permetterà di sviluppare quelle “tecnologie altamente innovative” per l’elettrificazione degli aerei e dei velivoli a decollo e atterraggio verticale, noti in gergo come Vtol e nel linguaggio comune come “taxi volanti”, che promettono di rivoluzionare gli spostamenti in città e nelle zone di interesse limitrofe. Gli eVtol (i taxi aerei elettrici) hanno catturato l’interesse anche di diverse case automobilistiche, come Stellantis, Renault e Hyundai.
“La collaborazione con Airbus – ha detto Jerome Roux, presidente della divisione vendite e marketing di StMicroelectronics – ci offre l’opportunità di definire insieme le nuove tecnologie di potenza di cui il settore [aerospaziale, ndr] ha bisogno per realizzare i suoi obbiettivi di azzerare le emissioni”. Airbus stima che la propulsione elettrica-ibrida – in attesa di quella full-electric, lontana e dipendente dal progresso delle batterie – migliorerà l’efficienza energetica di tutti i velivoli e ne ridurrà le emissioni di anidride carbonica fino al 5 per cento; nel caso degli elicotteri, più leggeri degli aerei ad ali fisse, si potrebbe arrivare al 10 per cento. Ma gli aeromobili elettrici avranno bisogno di potenza nell’ordine dei megawatt per funzionare. I componenti elettronici, quindi, dovranno essere più prestanti e efficienti, oltre che ridotti nelle dimensioni e nel peso.
Un’alleanza per zero emissioni
A differenza dell’automobile, per la quale è stata selezionata una sola tecnologia pulita (l’elettrico a batteria), il processo di decarbonizzazione del trasporto aereo, data la maggiore complessità, non potrà poggiare su una soluzione unica bensì su un mix di combustibili e dispositivi innovativi. Airbus, ad esempio, è impegnata su tre fronti: i Saf, carburanti sostenibili di derivazione organica, meno emissivi del cherosene; l’idrogeno, un combustibile pulito ma tutt’altro che affermato; le batterie, e in particolare quelle allo stato solido, che permettono un maggiore accumulo di energia e minori rischi di incendio ma vanno industrializzate.
