La nave del cielo

Autoprodurre l’idrogeno e l’energia necessaria per volare: la sfida della sostenibilità investe anche l’ambito dei sistemi di trasporto di massa con questa proposta per un aerostato da abitare alimentato dai processi di fotosintesi delle colture algali.

L’architettura di Hydrogenase nasce da una critica radicale rispetto ai modi di vivere della società contemporanea che, secondo il progettista Vincent Callebaut, dobbiamo totalmente reinventare. Il progetto assume i principi della biomimetica – la scienza che studia come riutilizzare i processi vitali e le forme di adattamento degli organismi viventi all’ambiente – per proporre una soluzione sostenibile ai problemi di impatto ambientale creati dalla diffusione della mobilità aerea. Questo velivolo abitato a decollo e volo verticale prefigura la possibilità di una mobilità ecologicamente ed eticamente compatibile: si ispira all’estetica delle forme naturali ed è completamente autosufficiente dal punto di vista energetico, rispettando rigorosamente il principio delle zero emissioni in atmosfera di composti del carbonio. L’idea di base è il ricorso ai biocarburanti di terza generazione, i cui sistemi di produzione e le possibili applicazioni sono oggetto di promettenti studi e sperimentazioni.

I biocarburanti del futuro presentano importanti differenze rispetto a quelli attualmente utilizzati. Innanzitutto non sono in concorrenza con le altre colture agricole, perciò la loro produzione non influisce sul mercato mondiale dei prodotti alimentari, e non richiedono spazi coltivabili, perciò non è necessario disboscare le foreste alla ricerca di nuove superfici. Inoltre possono essere prodotti ovunque, anche in territori aridi, con rese elevatissime, nell’ordine di oltre cento volte le colture oggi utilizzate per ottenere biogas e biodiesel. Il «motore» dell’aerostato è l’impiego di microalghe che assorbono anidride carbonica, ripulendo l’atmosfera dal principale gas-serra, e producono idrogeno, gas combustibile più leggero dell’aria. Quest’ultimo viene utilizzato sia per sollevare i velivoli da terra, come avveniva ai primordi dell’aeronautica con i dirigibili, sia per manovrare e viaggiare fra le nubi ad alta velocità.

L’aerostato presenta una volumetria di circa 250mila metri cubi. Può trasportare fino a 200 tonnellate di merci a 175 chilometri orari (il doppio della velocità di una nave) e dispone di un’autonomia di 10mila chilometri. Poiché non necessita di costose infrastrutture, Hydrogenase può raggiungere qualsiasi luogo del pianeta con costi bassissimi, stimati di 10 volte inferiore rispetto ai livelli attuali per il trasporto di passeggeri e carichi pesanti.

La fattoria galleggiante, del diametro di circa 180 metri, è organizzata a partire dai piani captanti che proteggono i bioreattori ad alghe, dotati di acceleratori lenticolari per un migliore rendimento fotochimico. Complessivamente i quattro quadranti formano una vera e propria fabbrica di idrogeno fotosintetico che può funzionare a ciclo continuo nutrendo le alghe con i rifiuti presenti nell’acqua, depurandola a costo zero.

Hydrogenase è un velivolo ecosostenibile utilizzabile per il trasporto di persone e merci, alimentato dall’idrogeno prodotto da bioreattori ad alghe. Il corpo superiore decolla e atterra su un basamenti galleggianti semoventi, che possono essere distribuiti ovunque nel mondo senza necessità di particolari infrastrutture. Hydrogenase può trasportare persone e merci ma può essere impiegato anche per scopi turistici e per il soccorso rapido di popolazioni colpite da eventi catastrofici

Una vera e propria colonna vertebrale si eleva per oltre 400 metri di altezza, accogliendo i sistemi di circolazione verticale e i depositi indispensabili al funzionamento degli spazi abitati. Gli elementi cavi che si dipartono dal pilone centrale accolgono le principali funzioni abitative: residenze, uffici, laboratori scientifici, spazi per l’intrattenimento. La forma elicoidale delle membrane laterali facilita la stabilizzazione del moto ascensionale; le eliche periferiche possono ruotare per aiutare il decollo e per spingere l’aerostato alla velocità di crociera.

L’aerostato si appoggia nell’invaso centrale del basamento, attraverso il quale si connettono tutti i percorsi e le reti tecnologiche. La zona abitabile del basamento è situata sopra la linea di galleggiamento, mentre le centrali e i serbatoi per l’accumulo dei prodotti dei bioreattori sono nella parte sommersa. Un sistema di trentadue idroturbine permette al basamento di spostarsi sull’acqua e di compensare il peso del velivolo. L’intero involucro superiore è occupato dai bioreattori ad alghe e dai sistemi di generazione dell’energia da fonti rinnovabili.

I serbatoi aerostatici sono delimitati da uno scafo semirigido in lega leggera, al quale è agganciata una fusoliera innervata da travi a sviluppo elicoidale. L’involucro esterno è formato da contenitori di idrogeno ignifughi e idrorepellenti che, a seconda della maggiore o minore compressione del gas, determinano la quota di volo del velivolo. Tutte le superfici esterne sono rivestite con pellicole fotovoltaiche, che permettono all’aerostato di autoprodurre l’energia elettrica della quale ha bisogno.

L’aerostato è un dirigibile semirigido non pressurizzato: ascensione e discesa sono più rapide rispetto a un normale dirigibile e non comportano rilascio di zavorre. Il suo involucro trasparente è formato da centinaia di palloni che vengono gonfiati o sgonfiati a seconda delle necessità, modificando perciò la sua quota rispetto al terreno. Più pesante rispetto ai classici dirigibili a involucro flessibile, grazie alla struttura più solida Hydrogenase può trasportare carichi molti più elevati a velocità superiori

di Fabrizio Corbe

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