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I droni compatti, sempre più diffusi, si affidano prevalentemente a batterie al litio, che ne limitano l'autonomia a circa quattro ore di volo. Questa limitazione rappresenta un ostacolo per missioni che richiedono sorveglianza a lungo raggio, ispezioni prolungate o interventi in ambienti ostili. La soluzione potrebbe risiedere nelle celle a combustibile a idrogeno, capaci di estendere significativamente il tempo di permanenza in volo dei droni.
Negli Stati Uniti, la ricerca sull'impiego di celle a combustibile a idrogeno nei droni è portata avanti congiuntamente da Aurora Flight Sciences e Intelligent Energy. Aurora Flight Sciences, sussidiaria di Boeing, apporta l'esperienza e la credibilità di un colosso aerospaziale. Intelligent Energy, nata da un gruppo di ricercatori universitari britannici, vanta un'esperienza di venticinque anni nel settore delle celle a combustibile a idrogeno. La collaborazione si concentra sull'integrazione di queste celle in droni con un peso massimo di 25 kg, destinati a svariate applicazioni, tra cui la consegna di pacchi, l'ispezione di infrastrutture e compiti di difesa.
Aurora Flight Sciences sottolinea che l'approvvigionamento di idrogeno per applicazioni civili è una sfida gestibile, sebbene richieda un impegno specifico. Attualmente, l'idrogeno e le celle a combustibile basate su di esso non trovano spazio nella logistica militare. Tuttavia, per favorire l'adozione dell'idrogeno come fonte di energia per i droni su larga scala, è fondamentale sviluppare una solida infrastruttura logistica. Gli operatori devono poter accedere all'idrogeno liquido in modo semplice e intuitivo.
La collaborazione tra Aurora Flight Sciences e Intelligent Energy ha portato alla creazione del drone SKIRON XLE, dotato di due serbatoi di idrogeno posizionati sotto le ali. Questo velivolo a quattro rotori, alimentato da celle a combustibile a idrogeno, ha dimostrato di poter volare per 7 ore, rispetto alle 3,5 ore garantite dalle batterie al litio. Questa maggiore autonomia è cruciale per ispezioni oltre la linea di vista, come quelle di oleodotti, linee elettriche, turbine eoliche offshore e altre infrastrutture. Riducendo la necessità di interruzioni per la sostituzione o la ricarica delle batterie, si ottimizzano i tempi e i costi operativi.
Per i droni più leggeri, l'adozione di celle a combustibile a idrogeno apre la strada a voli di durata superiore alle 24 ore, raggiungendo anche le 30 ore o più. Tuttavia, le batterie al litio rimangono indispensabili. Nel caso dello SKIRON-XLE, una batteria tampone fornisce la potenza necessaria per il decollo e l'atterraggio, funzioni che le celle a combustibile non sono in grado di svolgere autonomamente in questa configurazione. La batteria viene poi ricaricata durante il volo. Inoltre, le batterie si prestano più facilmente all'integrazione di sistemi di recupero dell'energia, un'opzione difficilmente realizzabile con le celle a combustibile.
Gli sviluppatori di Aurora Flight Sciences sono convinti che la diffusione dell'idrogeno come combustibile nei settori dei trasporti pesanti e automobilistici contribuirà in modo determinante alla sua adozione nel mercato dei droni fino a 25 kg, portando con sé tutti i vantaggi operativi. Tuttavia, è fondamentale che le autorità di regolamentazione definiscano un quadro normativo chiaro e completo, che ad oggi è ancora inesistente.
