Innovazione

Il nuovo motore al plasma

Test riuscito per una promettente evoluzione del motore al plasma, che ha un solo problema: è molto, molto piccolo...

I motori a reazione potrebbero diventare obsoleti: non nell'immediato futuro, ma "presto", potremmo avere aerei capaci di portarci ai limiti dell'atmosfera terrestre - decollando e rientrando su pista - solamente grazie all'elettricità. Non quella del Sole (il Solar Impulse, così come altri prototipi elettrici, sono al momento solo esercizi di tecnologia), ma grazie a nuovi propulsori al plasma, una tecnologia finora sperimentata solo per (future) applicazioni spaziali - mentre altre tecnologie che usano l'energia del plasma sono già ampiamente usate in molti settori industriali.

Due tecnologie. I motori a reazione trasformano l'energia chimica del combustibile in energia cinetica (il getto di reazione). Anche i motori al plasma sfruttano il principio di azione e reazione, ma non è la chimica a entrare in gioco: sono propulsori elettrici, che portano un gas allo stato di plasma (fortemente ionizzato, ossia con un numero significativo di elettroni strappato dai rispettivi atomi) per effetto di scariche elettriche di grande intensità, lo accelerano grazie a potenti campi elettromagnetici e ne sfruttano la spinta (equivalente al getto di reazione).

Nuove soluzioni. I propulsori al plasma finora sperimentati sono stati progettati per funzionare nel vuoto o alle basse densità di gas dell'alta atmosfera (devono perciò attingere gas da un serbatoio). Gli ingegneri di un istituto di ricerca tedesco e dell'università di San Pietroburgo hanno invece progettato un propulsore teoricamente in gradi di operare a livello del suolo così come a oltre 30 km di altitudine, dove gli aerei convenzionali non arrivano.

Il test. Utilizzando una serie di scariche elettriche molto rapide, dell'ordine di nanosecondi, il team ha eccitato un mix di gas creando per la prima volta mini getti di plasma a livello del suolo e alla pressione di 1 atmosfera: «getti che possono raggiungere velocità di 20 km al secondo - 72.000 km l'ora!» afferma Berkant Göksel, coordinatore del progetto.

Mini-getti, micro-motori... La strada per arrivare a un velivolo alimentato da questo propulsore è ancora lunga, inversamente proporzionale alle attuali dimensioni del propulsare sperimentale: 80 millimetri! Ne occorrerebbero 10 mila in fila per spingere un aereo commerciale (per un piccolo velivolo forse ne basterebbero un migliaio).

Il problema delle dimensioni è reale e complesso: si tratta infatti di generare l'elettricità necessaria a produrre il plasma con batterie sufficientemente leggere da portare a bordo. In futuro si potrà forse provvedere con reattori a fusione compatti, ma anche in questo caso siamo molto, molto lontani dall'obiettivo.

20 maggio 2017 Elisabetta Intini
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