Diamond Aircraft sta coordinando un innovativo progetto finanziato dall’Austrian Research Promotion Agency (FFG) per approfondire la comprensione del potenziale dell’idrogeno gassoso come fonte di carburante per hybrid powertrains in General Aviation. L’‘H2EDT’ (Hydrogen-based Twin-engine Electrification and Digitalization Testbed) project consortium, che riunisce ricercatori di FH JOANNEUM (Institute of Aviation and Electronic Engineering), TU Graz (ITnA), HyCentA e IESTA, sta progettando un experimental, hybrid testbed per esplorare le sfide che l’idrogeno pone come carburante per l’aviazione. La ricerca proseguirà presso gli stabilimenti Diamond Aircraft di Wiener Neustadt fino alla fine del 2025, includendo produzione e test.
L’idrogeno è un carburante a zero emissioni di carbonio che potrebbe svolgere un ruolo decisivo nel futuro dell’aviazione sostenibile. Può essere utilizzato sia nelle fuel cells, dove le reazioni elettrochimiche producono energia da idrogeno e ossigeno con solo acqua come sottoprodotto, sia nei motori a combustione interna. In entrambi i casi, l’idrogeno non produce anidride carbonica. Solo nel caso di reazioni ad alta temperatura, come la combustione dell’idrogeno, si possono sviluppare in alcuni casi emissioni di ossidi di azoto.
Lo zero-emission profile delle low temperature fuel cells e il loro funzionamento più silenzioso sono tra i motivi per cui questa tecnologia sta guadagnando terreno, non solo nei settori automobilistico e marittimo, ma anche per applicazioni aeronautiche. Inoltre, i sistemi di propulsione a idrogeno offrono una maggiore system-level energy density rispetto a quelli puramente elettrici, consentendo maggiori range and endurance for zero emission aircraft.
Tuttavia, affidarsi esclusivamente all’idrogeno per la propulsione degli aerei pone importanti sfide. Tra queste, il basso rapporto peso/potenza delle hydrogen fuel cells, che le renderebbe troppo pesanti per soddisfare i picchi di potenza richiesti, e lo stoccaggio dell’idrogeno, che richiede un volume significativo a causa della sua bassa densità, entro i limiti dell’airframe di un aereo. Un’altra sfida riguarda la sicurezza e la certificazione, dovute alla propensione dell’idrogeno alle perdite e alla sua low ignition energy, nonché alle problematiche di sicurezza introdotte dagli high pressure or cryogenic hydrogen storage systems.
Per questi motivi, il team di ricerca sta implementando una hybrid hydrogen-electric architecture. Con il H2EDT testbed, il progetto ha iniziato a testare un approccio olistico a energy management and heat recovery, studiando al contempo le prestazioni e l’affidabilità delle hydrogen fuel cells e di storage and distribution systems for aviation applications.
Il testbed sarà una scaled General Aviation platform e includerà una fusoliera, set di batterie indipendenti, hydrogen fuel cell and hydrogen storage system, fino a 10 motori elettrici ed eliche. Il team di ricerca aveva inizialmente pianificato di sviluppare un testbed che rispecchiasse i gruppi propulsori tipicamente utilizzati in un velivolo bimotore per l’aviazione generale. Tuttavia, dato il rapido crescente interesse per la mobilità aerea avanzata, il team ha adattato il suo progetto per consentire il test di una VTOL (vertical takeoff and landing) platform con un massimo di 10 motori.
L’H2EDT segna un’altra importante pietra miliare per Diamond Aircraft nella ricerca sulla propulsione a idrogeno. Tra i risultati ottenuti in precedenza figurano l’integrazione, da parte di Boeing Phantom Works, di un fuel cell system in un Diamond HK36 e la partecipazione all’AH2AS (Austrian Hydrogen Aviation Study) e a progetti paralleli finanziati da FFG, come la conversione, da parte di Austro Engine e TU Wien, di un diesel engine in un dual fuel Jet-A1/H2 powered engine. La presentazione dei risultati dell’H2EDT è prevista per la prima metà del 2026.
(Ufficio Stampa Diamond Aircraft – Photo Credits: Diamond Aircraft)
