Boeing e i suoi partner industriali puntano sulla tecnologia a celle a combustibile per sviluppare soluzioni ecocompatibili per le applicazioni aeronautiche. La cella (o pila) a combustibile è un dispositivo elettrochimico che trasforma direttamente l’idrogeno in elettricità e calore, senza alcun processo di combustione. Grandi benefici per l’ambiente derivano dal fatto che queste celle non producono alcun tipo di emissione e sono più silenziose dei motori a idrocarburi. Iniziata nel 2003 al Boeing Research and Technology Center di Madrid, la fase di integrazione dei sistemi dell’aereo dimostratore si è appena conclusa e attualmente sono in corso minuziosi collaudi.
Il dimostratore Boeing è un aereo ad elica propulso da un motore elettrico alimentato da un sistema ibrido di celle a combustibile del tipo a membrana a scambio protonico (Pem – Proton Exchange Membrane) e di batterie al litio-ionio. Le celle a combustibile provvedono alla propulsione nella fase di crociera, mentre durante le fasi del volo che richiedono maggiore potenza – vale a dire decollo e ascesa – il sistema attinge dalle batterie leggere al litio-ionio.
Il dimostratore ha un’apertura alare di 16,3 metri e può mantenere una velocità di crociera di circa 100 chilometri all’ora. È basato sul motoaliante Katana Xtreme (più noto come Super Dimona), prodotto dall’austriaca Diamond Aircraft Industries, che si è anche occupata delle principali modifiche strutturali del velivolo. L’azienda spagnola Aerlyper si è occupata sia di alcuni lavori di modifica sull’aerostruttura che del montaggio e del cablaggio di tutti i componenti. L’azienda francese Saft ha progettato e assemblato le batterie ausiliarie e di riserva. Air Liquide España ha progettato e assemblato l’impianto e il sistema di rifornimento a idrogeno. La facoltà di Ingegneria Elettronica del Politecnico di Madrid ha collaborato alla progettazione e costruzione dei sistemi di gestione di potenza e della scatola di distribuzione. Test preliminari sono stati condotti presso un centro del Politecnico di Madrid e sempre in Spagna Senapa metterà a disposizione i suoi impianti e un pilota collaudatore per i test in volo. I collaudi in volo saranno condotti in Spagna e serviranno a dimostrare per la prima volta come un aereo con pilota possa mantenere un assetto di volo lineare con la sola propulsione fornita da celle a combustibile. «Sebbene Boeing non preveda che le celle a combustibile costituiscano la fonte primaria di energia per i futuri aerei passeggeri, dimostrazioni come questa serviranno a preparare il terreno per l’uso potenziale di simili tecnologie in specifiche applicazioni per piccoli velivoli con e senza pilota», spiega Francisco Escartì, direttore generale del centro di ricerca Boeing di Madrid. Oltre che per le celle PEM, i ricercatori Boeing intravedono un futuro anche per le celle a combustibile ad ossido solido, che potrebbero essere impiegate negli impianti di generazione secondari, come ad esempio l’unità ausiliaria di potenza (APU – Auxiliary power unit). Per un impiego di questa tecnologia nel campo dell’aviazione commerciale bisognerà attendere probabilmente tra i 10 e i 15 anni. Aperto nel luglio del 2002, il Boeing Research & Technology Center di Madrid fa parte della struttura per le attività di ricerca e sviluppo avanzato di Boeing Phantom Works ed è il primo centro di questo tipo che Boeing ha istituito fuori dagli Stati Uniti.
Si occupa dello sviluppo di tecnologie innovative per futuri impieghi aeronautici e per lo realizzazione di questo prototipo ha lavorato a stretto contatto con Boeing Commercial Airplanes, con partner in Spagna e con aziende in Austria, Francia, Germania, Regno Unito e Stati Uniti. Il sistema a celle PEM è stato progettato e realizzato dall’azienda britannica Intelligent Energy.
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