Analisi LCA di sistemi propulsivi per droni eVTOL

Lo sviluppo della mobilità aerea urbana (Urban Air Mobility, UAM) rappresenta una tappa importante verso sistemi di trasporto più sostenibili ed efficienti. In questo contesto, i velivoli eVTOL (electric Vertical Take-Off and Landing) si distinguono per architetture propulsive innovative e per l’uso di sistemi elettrici a emissioni locali nulle. Tuttavia, la reale sostenibilità di tali tecnologie dipende non solo dalla fase operativa, ma anche dai processi di produzione, distribuzione e accumulo dell’energia, oltre che dalla fabbricazione dei componenti. La valutazione complessiva richiede quindi un approccio di analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA), capace di considerare gli impatti ambientali lungo l’intera filiera. Nel presente elaborato viene analizzato il potenziale impatto ambientale di diverse configurazioni propulsive per un prototipo di drone multi-rotore destinato alla mobilità urbana. Sono stati esaminati sette sistemi ibridi: DD-4st, con motore Diesel a quattro tempi; eGD-2st, con motore a benzina sintetica a due tempi; BED, completamente elettrico; FCD, a celle a combustibile; DV-eFuel, Diesel con carburante sintetico; e HH2ICE, motore a combustione interna alimentato a idrogeno. L’analisi ha considerato i principali indicatori ambientali (GWP, AP, EP, HTP, POF e ARD) e tutte le fasi del ciclo di vita: estrazione delle materie prime, produzione dei componenti, combustione, produzione, compressione e composizione del combustibile. Lo studio è stato realizzato mediante un codice di simulazione in ambiente MATLAB, capace di modellare i diversi sistemi propulsivi per 27 Paesi europei nei tre orizzonti temporali 2024, 2030 e 2050, tenendo conto dell’evoluzione del mix elettrico e del mix idrogeno. Tale approccio consente di valutare in modo comparativo la sostenibilità dei vari powertrain, fornendo indicazioni per lo sviluppo di soluzioni energeticamente efficienti e a basso impatto ambientale.