La start-up svizzera Destinus entra nella corsa al volo ipersonico a idrogeno
Sono passati quasi vent'anni da quando il Concorde ha effettuato il suo ultimo volo commerciale, mettendo fine alla prima era dei viaggi supersonici. Una start-up svizzera fa parte di una nuova generazione di pionieri dell'aviazione che sta cercando di reintrodurre i viaggi super veloci utilizzando l'idrogeno rinnovabile. Ma la strada da percorrere è lunga e costosa.
L’obiettivo è ambizioso: sviluppare un velivolo ipersonico da 400 passeggeri in grado di portarci ovunque sulla Terra in mezza giornata.
“Un volo diretto da Londra a Sydney richiederebbe quattro ore. Prevediamo di poterlo realizzare negli anni 2040”, afferma Martina Löfqvist, responsabile dello sviluppo aziendale della start-up aerospaziale Destinus.
Destinus è stata fondata nel 2021 a Payerne, nella Svizzera occidentale, da Mikhail Kokorich, un fisico, inventore e imprenditore di origine siberiana. Kokorich si è trasferito in Svizzera e ha creato Destinus dopo aver fondato, e in seguito lasciato, l’azienda aerospaziale Momentus negli Stati Uniti (vedi riquadro in fondo all’articolo).
Destinus si è unita alla corsa per produrre un nuovo tipo di aereo in grado di volare più velocemente, più in alto e con un’impronta ambientale minore rispetto ai velivoli convenzionali. Ora ha aperto un proprio parco dell’idrogeno per sviluppare le tecnologie necessarie per realizzare il suo obiettivo. Destinus impiega 150 persone in filiali in tutta Europa e prevede che il costo del progetto ammonterà a 1 miliardo di franchi.
L’esperto di aerospazio Eric Tegler ha però definito gli obiettivi di Destinus altrettanto irrealistici di quelli della concorrenza. “La sua tempistica, la sua missione principale e il suo percorso verso la redditività cambiano ogni anno, mettendola su una traiettoria iperbolica quanto ipersonica”, ha scritto in febbraio sulla rivista Forbes.
Di recente abbiamo visitato il nuovo parco dell’idrogeno di Destinus a Payerne, che si estende su una superficie di 1’200 metri quadrati ed è stato definito “il primo sito di prova privato in Svizzera per lo sviluppo di tecnologie a idrogeno per i trasporti e l’energia”. Abbiamo voluto sapere a che punto è il progetto e capire quali sono le sfide per chi vuole realizzare degli aerei alimentati a idrogeno. Alcune di queste sfide, tra cui l’approvvigionamento di idrogeno, sono illustrate nel video seguente.
Perché alimentare gli aerei ipersonici con l’idrogeno?
Alla cerimonia di inaugurazione del sito, Destinus ha presentato il suo prototipo supersonico: Destinus-3 è lungo 10 metri, ha un’apertura alare di 3,5 metri ed è un ibrido tra un aereo e un razzo. Può decollare e atterrare orizzontalmente dagli aeroporti utilizzando un motore a reazione alimentato a idrogeno. L’idea è che, una volta raggiunta una certa altitudine e velocità, l’aereo passi a un motore di tipo “ramjet” (statoreattore), in cui l’aria surriscaldata viene aspirata attraverso una presa e miscelata con il carburante, prima di passare nella camera di combustione. Questo processo accelererà l’aereo fino a Mach cinque, una velocità ipersonica (circa 6’116 km/h).
Sebbene l’aviazione commerciale sia responsabile di solo il 2,5% delle emissioni globali di gas serra, ha un grande impatto sul clima a causa dei voli ad alta quota. Diversi altri modelli di aerei ipersonici in fase di sviluppo utilizzano il cherosene tradizionale e hanno una grande impronta di carbonio. L’idrogeno è un carburante alternativo più pulito perché la sua combustione non emette gas serra.
L’idrogeno è un carburante a zero emissioni di carbonio e può essere usato come “batteria” per immagazzinare l’energia rinnovabile. La sfida è di poterlo estrarre dal sottosuolo in maniera redditizia o di produrlo da fonti rinnovabili, in grandi quantità e a costi accettabili. L’idrogeno è anche tra i temi principaliCollegamento esterno della conferenza internazionale sui cambiamenti climatici a Dubai (COP28). Questa serie esplora il potenziale e i limiti dell’idrogeno e il ruolo della scienza e dell’industria nella ricerca del carburante verde del futuro.
Tuttavia, la produzione di idrogeno non è priva di emissioni di carbonio: la maggior parte dell’idrogeno viene infatti prodotta bruciando combustibili fossili. Si può parlare di idrogeno rinnovabile o verde solo quando la produzione avviene tramite elettrolisi dell’acqua e l’elettricità impiegata proviene da fonti rinnovabili quali il sole o l’eolico.
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Martina Löfqvist afferma che Destinus mira a utilizzare idrogeno verde nei suoi aerei, “ma al momento non è disponibile in grandi quantità ed è piuttosto costoso. Quindi, a breve termine, mentre stiamo sviluppando e testando i sistemi, acquisteremo l’idrogeno che è facilmente disponibile e a un prezzo inferiore”.
L’idrogeno verde costa circa 24-28 franchi al chilo, mentre quello più economico e facilmente reperibile costa circa 18 franchi al chilo, secondo Destinus. A titolo di paragone, un chilogrammo di cherosene costa circa 1 franco. Il costo elevato dell’idrogeno è un ostacolo considerevole ai voli ipersonici alimentati con questo carburante.
In futuro, la start-up utilizzerà l’idrogeno in forma liquida anziché quella gassosa perché può immagazzinare molta energia in una piccola quantità di massa. Tuttavia, l’idrogeno occupa un volume quattro volte superiore a quello del cherosene, il che rappresenta una sfida per la progettazione dell’aereo.
Le principali aziende fornitrici di idrogeno liquido si trovano in Francia e in Germania e Destinus deve quindi trasportarlo in Svizzera. “Ma potremmo anche procurarci dell’idrogeno gassoso per poi liquefarlo noi stessi”, aggiunge Löfqvist.
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Sostegno dalla Spagna
Destinus sta costruendo un’altra struttura di prova vicino a Madrid per sviluppare i suoi motori. La start-up ha ottenuto due sovvenzioni del valore totale di 26,7 milioni di euro (29,48 milioni di franchi) dal Governo spagnolo per espandere le sue capacità di propulsione a idrogeno.
Finora, Destinus ha raccolto circa 65 milioni di franchi (72 milioni di dollari) in finanziamenti, una cifra ben lontana dal “miliardo di franchi ” di cui l’azienda dice di aver bisogno per costruire un aereo ipersonico commerciale alimentato a idrogeno.
Le sfide del design dell’aereo e del boom sonico
Destinus deve progettare i suoi aerei per volare a velocità superiori a Mach cinque. Il velivolo avrà una forma mista, senza una chiara linea di demarcazione tra le ali e la fusoliera. Questo design potrebbe rendere il velivolo meno stabile alle basse velocità, un’ulteriore sfida che Destinus deve superare.
Poi c’è il calore: il muso e le ali possono raggiungere temperature superiori a 1’000 gradi Celsius mentre il velivolo viaggia a una velocità cinque volte superiore a quella del suono. Quando viene raffreddato fino a diventare un liquido a meno 253 gradi Celsius, l’idrogeno può essere utilizzato per contribuire a preraffreddare l’aria per il motore e per raffreddare la struttura meccanica.
I rumorosi boom sonici sono stati un inconveniente per il Concorde e devono essere presi in considerazione anche da Destinus. Il “bang supersonico” si verifica quando si vola oltre la velocità del suono, a velocità supersoniche o ipersoniche. Destinus prevede di volare a velocità supersoniche o ipersoniche sopra alle aree non popolate, come i mari o i deserti, per evitare di infrangere le norme sul rumore. Gli sviluppatori di Destinus affermano che i loro aerei saranno abbastanza silenziosi da poter decollare e atterrare in aeroporti standard.
Inoltre, come nel caso del Concorde, esistono delle leggi che disciplinano la forza g massima che un passeggero può sperimentare durante l’accelerazione, che Destinus dovrà rispettare.
Calendario ambizioso
“Destinus-3 volerà per la prima volta con un motore a turbogetto alimentato a cherosene alla fine del 2024”, afferma Mikhail Kokrich. “Nel 2025, aggiungeremo un postbruciatore alimentato a idrogeno per raggiungere velocità supersoniche”.
Il primo aereo commerciale di Destinus non sarà dotato di equipaggio, ma Kokorich sostiene che si potrebbero utilizzare gli stessi motori per costruire un aereo per 25 persone. “Potrebbe volare da Londra a New York in un’ora e mezza. Quindi sarà come il Concorde, ma un po’ più veloce e funzionerà interamente a idrogeno”, aggiunge Martina Löfqvist.
Concorrenza ipersonica negli Stati Uniti
Destinus deve affrontare l’agguerrita concorrenza di una manciata di start-up che lavorano al volo ipersonico. Le principali aziende rivali sono Hermeus e Boom Supersonic negli Stati Uniti.
Hermeus sta testando un nuovo tipo di motore per l’aeronautica militare degli Stati Uniti che, a suo dire, raggiungerà Mach cinque. Nel 2022 ha annunciato un round di finanziamenti di 100 milioni di dollari (91 milioni di franchi) per sviluppare il suo primo prototipo. La ricerca di capitale è guidata Sam Altman, tra i fondatori di OpenAI. Hermeus funzionerà con il cherosene convenzionale.
L’altra grande azienda rivale, Boom Technology, utilizzerà carburanti sostenibili per l’aviazione. Il suo modello Overture non sarà però in grado di raggiungere le velocità previste da Destinus. Boom punta a lanciare Overture nel 2026, con il primo volo previsto per il 2027. In novembre, l’azienda ha annunciato di aver raggiunto un finanziamento complessivo di oltre 700 milioni di dollari (631 milioni di franchi).
United Airlines ha annunciato di voler acquistare 15 modelli OvertureCollegamento esterno, che dovrebbero entrare a far parte della sua flotta non prima del 2029.
I piani di Destinus sono realizzabili?
Hansjörg Bürgi, caporedattore della rivista svizzera di aviazione Skynews.ch, afferma che “ci vorranno probabilmente anni, se non decenni, di test prima che dei passeggeri paganti possano volare [su aerei supersonici a idrogeno]”.
Gli specialisti dell’aviazione concordano sul fatto che vanno superate molte sfide relative allo stoccaggio dell’idrogeno, alla catena di approvvigionamento e alle infrastrutture, prima che gli aerei alimentati a idrogeno possano diventare realtà nel trasporto passeggeri. Un processo che nella migliore delle ipotesi richiederebbe decenni.
Questo non impedisce però a scienziati e imprenditori come Mikhail Kokorich di sognare in grande. “È una maratona, non uno sprint”, dice. “Ora ci concentriamo su come generare entrate per continuare a finanziare la nostra audace visione”.
Mikhail Kokorich, fondatore di Destinus
Nel 2011, Mikhail Kokorich ha fondato Dauria, la prima società spaziale privata russa. Nel 2014, Kokorich si è trasferito negli Stati Uniti e ha chiesto asilo – che non ha mai ottenuto – a causa del suo coinvolgimento con un movimento di opposizione russo. Ha fondato Momentus, che si occupa dello sviluppo di veicoli spaziali per la pulizia dei detriti orbitali. Nel luglio 2021, lui e la società sono stati accusati di aver ingannato gli investitori in merito alla tecnologia di propulsione e di aver minimizzato le preoccupazioni degli enti di regolazione relative alla sicurezza nazionale. Kokorich ha negato di aver nascosto fatti fondamentali del suo lavoro, si è dimesso e si è trasferito in Svizzera. Nel 2021, ha fondato Destinus per costruire aerei ipersonici e sviluppare tecnologie a idrogeno.
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