venerdì 9 aprile 2010

Solar Impulse: volare intorno al mondo senza carburante

Può un aereo tracciare la strada su cui indirizzare lo sviluppo energetico dell'umanità? Potrebbe.

L'ambizioso obiettivo del progetto Solar Impulse è quello di realizzare un aereo ad energia solare che sia in grado di fare il giro del mondo. Anche di notte. Senza precipitare ovviamente.

Voluto dallo svizzero Bertrand Piccard, autore del primo giro intorno al globo in mongolfiera e figlio d'arte, il progetto è partito nel 2003 in collaborazione col Politecnico Federale di Losanna.

Dopo anni di progettazione e simulazione, la Solar Impulse ha realizzato il prototipo HB-SIA (foto in alto) che il 7 aprile scorso ha compiuto il primo volo (video in basso) durato un'ora e mezza fino a 1200 metri di quota.



Velivoli funzionanti grazie all'energia solare non sono una novità assoluta quindi in cosa sarebbe rivoluzionario il progetto Solar Impulse?

Il grande svantaggio dell'energia solare è quello di dipendere dalle condizioni atmosferiche e dal ciclo giorno-notte. I pannelli solari, costituiti da numerose celle collegate fra loro, trasformano l'energia luminosa del Sole in energia elettrica. Più luce viene assorbita, maggiore è la potenza elettrica disponibile. Con cielo nuvoloso l'energia fornita dai pannelli è minore che con sole a picco e di notte non funzionano.
La soluzione è quella di affiancare ai pannelli delle batterie che vengano caricate durante il giorno e diano la loro energia quando la luce non è sufficiente.

File:Helios in flight.jpg

Ciò viene fatto sia per i prototipi di automobili ad energia solare che per gli aerei realizzati in passato. L'Helios della NASA (foto a sinistra), velivolo senza pilota precipitato nel 2003 a casa di un cedimento strutturale, aveva delle batterie che gli consentivano di continuare a volare di notte per 5 ore mentre il SoLong (foto a destra nelle mani del suo creatore Alan Coccini) è riuscito a restare in volo per 48 ore.

Tuttavia per girare intorno al mondo è necessario restare diverse notti consecutive in volo per esempio sui tratti di mare aperto che richiedono diversi giorni di viaggio. Gli aerei solari, non potendo prosciugare le batterie pena esiti fatali, sono infatti abbastanza lenti.

Questo spiega le scelte fatte per costruire il Solar Impulse. Il prototipo è realizzato in fibra di carbonio, materiale resistente e leggero, come le auto di Formula 1. Ha un'apertura alare superiore a quella di alcuni jet di linea (63m circa) per ospitare quasi 12.000 celle solari in silicio monocristallino che, sebbene producano meno energia di altri materiali, hanno il vantaggio di essere leggere. E' necessario infatti che l'areo consumi poco dato che di notte deve fare completo ed esclusivo affidamento alle batterie.
L'aereo, nonostante le sue dimensioni notevoli, è incredibilmente leggero. Appena 1600kg, quanto una comune automobile. E' spinto da 4 motori ad elica della potenza di 10HP (cavalli) ciascuno accoppiati a delle batterie litio-polimero più leggere di altre soluzioni ed aventi una durata maggiore. La bassa potenza dei motori consente di arrivare ad una velocità di crociera di 70km/h (quanto uno scooter da 14enni) e di decollare a soli 35km/h.

Il prossimo passo della Solar Impulse è quello di completare entro il 2010 un volo giorno-notte-giorno di 36 ore puntando a ridurre maggiormente il consumo aumentando la "carica" delle batterie. Se ciò dovesse andare a buon fine, per il 2011 è previsto il prototipo più evoluto l'HB-SIB (in foto) che presenterà un apertura alare maggiore (80m), una cabina che gli consentirà di volare ad alta quota e forse due piloti che si daranno il cambio. Il volo intorno al mondo dovrebbe avvenire nel 2012 e durerà 20-25 giorni da compiersi in 5 tappe.


L'obiettivo di Piccard va però oltre il volo ed è mostrare come l'energia solare sia il futuro dell'umanità. Se si riuscirà a far volare un aereo giorno e notte senza carburante, risolvendo il problema critico delle batterie, si potrà fare lo stesso con le automobili, con gli impianti di riscaldamento e di condizionamento. Potremmo completamente fare a meno del petrolio e degli altri combustibili con il bonus di ridurre le emissioni inquinanti.

Pensiamoci.

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