Dalla mobilità aerea avanzata a una nuova generazione di veicoli a zero emissioni: gli sviluppi del progetto MOST
Potenziamento dei droni per la consegna di merci e monitoraggio delle infrastrutture e del territorio attraverso progetti di ricerca finalizzati all’aumento dell’autonomia dei mezzi e al potenziamento delle infrastrutture, come postazioni di ricarica intermedie. Studio di nuove tecnologie come le celle a combustibile (fuel cells), sistemi propulsivi green del futuro. Citycar elettriche compatte e leggere con batteria modulare (swappable) integrabile con i sistemi fotovoltaici domestici che permettono all’utilizzatore di adattare il veicolo a percorsi urbani o extra-urbani. Sospensioni e pneumatici intelligenti e a basso consumo. Veicoli commerciali a idrogeno integrati con la rete dati e con sistemi di percezione dell’ambiente circostante per minimizzare i consumi e ridurre le emissioni.
Sono alcuni dei progetti di ricerca e sviluppo presentati durante “Progressi e Innovazioni: Air mobility and Sustainable road vehicles”, l’appuntamento organizzato da Teoresi, società internazionale di ingegneria che supporta le imprese in progetti basati su tecnologie di frontiera in diversi settori fra cui la smart mobility e il MedTech, e dal Politecnico nella sede torinese della società per raccontare gli sviluppi delle attività di Spoke 1 e 2 del MOST - Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile, relativi a mobilità aerea e veicoli stradali sostenibili.
Gli avanzamenti di queste attività durante i primi due anni del progetto MOST sono stati raccontati da Valter Brasso, Presidente e Ceo di Teoresi Group, Marco Bazzani, Innovation Manager di Teoresi Group, il professor Gianmario Pellegrino, Delegato del Rettore per il Trasferimento tecnologico alle imprese del Politecnico, Giorgio Guglieri e Andrea Tonoli, docenti presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale-DIMEAS del Politecnico e rispettivamente coordinatori degli Spoke 1 e 2 del MOST, Ferruccio Resta, Presidente del MOST, Massimiliano De Masi, Responsabile - Innovazione dei Modelli di Funzionamento di Poste Italiane, e Patrizio Turco, Responsabile CRF (Centro Ricerche Fiat) del progetto MOST-Spoke 2 nell’ambito del coordinamento tecnico dei progetti collaborativi nazionali ed europei di Stellantis.
“Il Politecnico di Torino è da sempre in prima linea nella ricerca sulla mobilità sostenibile, a tutti i livelli, in stretto coordinamento con le aziende, con le altre università e con i centri di ricerca coinvolti – commentano Giorgio Guglieri e Andrea Tonoli – Ed è significativo che MOST presenti alla cittadinanza i risultati ottenuti finora e le prospettive per il futuro nella sede di un’azienda partner come Teoresi. Lo sforzo congiunto di tutte queste realtà permette di ricercare le risposte ad alcune delle più importanti sfide per i settori dell’aviazione e dell’automotive, nell’ampia cornice della doppia transizione green e digitale. Ci auguriamo che questo impegno prosegua con la stessa intensità, per realizzare l’obiettivo del Centro: ridurre l’impatto ambientale dei trasporti e migliorare la vita della comunità”.
L’attività del MOST - Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile - nato per incentivare e supportare lo sviluppo di soluzioni innovative e sostenibili per l'intero territorio nazionale, ha per obiettivo rendere il sistema della mobilità più efficiente e green potenziando l’alimentazione elettrica e a idrogeno e promuovendo soluzioni più efficaci per il trasporto pubblico e la logistica. Tra gli ambiti di cui si occupa ci sono mobilità aerea, veicoli leggeri, trasporto per vie d’acqua e ferroviario, nuovi carburanti. MOST è nato dalla collaborazione tra 24 università, 24 imprese e il CNR. Nello specifico, ai progetti presentati in occasione dell’evento di Torino hanno partecipato, con Teoresi e Politecnico: per lo Spoke 1, Politecnico di Milano, Università di Bergamo, Università di Bologna, Università La Sapienza di Roma e Università di Napoli Federico II, Poste Italiane, Thales Alenia Space Italia, Leonardo, Accenture; per lo Spoke 2, Università di Bologna, Università di Palermo, Università di Salerno e Università degli studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Stellantis, IVECO, Pirelli e SNAM.
Droni autonomi e urban air mobility nelle città del futuro i temi al centro dello Spoke 1, che sperimenta, integrando tecnologie di mobilità aerea con soluzioni logistiche sostenibili, collegamenti terra-isola nel Golfo di Napoli, operati da parte di Poste Italiane. Si tratta del “Servizio pilota Isole Minori” che ha l’obiettivo di favorire la decarbonizzazione del trasporto logistico testando un sistema di trasporto merci giornaliero con droni in grado di spostare carichi fino a 40 chilogrammi. Un altro progetto prevede lo sviluppo, presso il Politecnico, di impianti di testing e certificazione per velivoli AAM – Advanced Air Mobility, mobilità aerea avanzata – in ambienti controllati: vengono studiate soluzioni che consentono la certificazione dei velivoli e operazioni in presenza di condizioni avverse di meteo o in ambienti complessi, quali quelli cittadini.
Digital Twin per lo studio del comportamento delle strutture aeronautiche in materiale composito è un altro tema trattato nello Spoke 1: l’obiettivo è di realizzare un modello digitale accurato che possa prevedere la propagazione del danno e stimare la vita residua delle strutture in materiale composito, utilizzando dati provenienti da test di laboratorio e applicazioni operative. Tale modello consentirà di migliorare la sicurezza e l’affidabilità delle strutture aeronautiche, riducendo al contempo i costi di manutenzione e prolungando la vita utile dei velivoli.
Sempre nello Spoke 1 si studia il Digital Twin per testare la propulsione a idrogeno, nell'ottica di approfondire la possibilità di sostituire le tecnologie convenzionali legate alla combustione con una propulsione maggiormente green nei velivoli a breve e media percorrenza, testando potenzialità e criticità di una fuel cell a idrogeno. Queste “pile” a idrogeno hanno il vantaggio di ridurre di molto le emissioni di CO2 – o azzerarle nel caso dell’idrogeno verde – ma hanno necessità di molti sistemi ausiliari per il loro funzionamento. L’attività di ricerca si sta concentrando proprio sull’ottimizzazione a livello ingegneristico della sinergia fra queste componenti, a partire da competenze maturate nel campo automotive.
Veicoli stradali sostenibili, dall’idrogeno per l’alimentazione ai sensori per ridurre i consumi di energia è invece argomento dello Spoke 2: l’attenzione è qui focalizzata sulle auto e veicoli industriali sostenibili a zero emissioni e sui loro componenti. Questo Spoke ha come obiettivo lo studio di soluzioni che permettano di ridurre i consumi e le emissioni attraverso sistemi di propulsione innovativi e modulari, l’adozione di modelli sostenibili per gli utilizzatori e l’ambiente, e l’aumento della sicurezza tramite pneumatici a bassissimo consumo, reti di sensori, connettività e sospensioni intelligenti. Tra le sperimentazioni in corso c’è quindi la progettazione del prototipo di un’auto di piccole dimensioni pensata per la mobilità urbana con pacco di batterie modulare (swappable), integrabile con le colonnine di ricarica e con sistemi di generazione fotovoltaica domestica. Un altro prototipo in via di sviluppo è quello di un veicolo commerciale a idrogeno per consegne urbane che riduce i consumi tramite la percezione del traffico circostante e lo scambio dati con l’infrastruttura. Entrambi i prototipi integrano una serie di componenti innovative tra cui pneumatici a bassissima resistenza al rotolamento, sistema di percezione del traffico e controllo ADAS, sospensioni rigenerative, batterie sostituibili e riutilizzabili come accumulo stazionario. Entrambi i prototipi sono in fase di realizzazione: terminati i test in laboratorio, la validazione finale sui dimostratori partirà nella primavera 2025.