Verrà testato il prossimo 15 luglio nello spazioporto dell’European Space Agency (ESA) a Kourou (Guyana Francese) il P120C, il più grande motore a razzo a propellente solido mai costruito in un unico blocco. Sviluppato da Avio in collaborazione con Ariane Group, il P120C deriva dal motore P80 del primo stadio del lanciatore Vega-C. Come il suo predecessore, è dotato di un involucro strutturale in fibra di carbonio, e realizzato a partire da preimpregnati epossidici tramite processi di avvolgimento di filamenti e deposizione automatica di tessuti.

Tutti i componenti principali del motore sono già stati sottoposti a verifica separatamente e la prova di accensione fungerà da test per il motore completamente assemblato. Le informazioni che verranno raccolte durante il test dai sensori consentiranno agli ingegneri di confrontare i dati reali di circa 600 misure con quelli prodotti dai modelli numerici nei mesi scorsi.
Quando sarà pronto, il P120C sarà testato come primo stadio del lanciatore Vega-C nel 2019 e come booster (2 o 4) su Ariane 6 a partire dal 2020.

Principali caratteristiche
– Lunghezza del motore: 11,7 m
– Diametro: 3,4 m
– Massa del propellente: 143,6 t
– Massa del motore: 11.000 kg
– Massa dell’involucro: 8.300 kg
– Spinta massima: 4.615 kN
– Impulso specifico: 278,5 s
– Tempo di combustione: 132,8 s

Testo redatto su fonte ASI del 10 luglio 2018 e informazioni AVIO
Per approfondimenti sui lanciatori: Vega-C – Ariane 6 – Brochure: Ariane 6 & Vega-C
Images credit: ESA/CNES/ARIANESPACE (2018)

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L’esplorazione robotica e la vita umana nello spazio in orbita bassa sono possibili grazie all’energia che il Sole fornisce a pannelli fotovoltaici e centrali termoelettriche. Poter utilizzare l’energia solare nello spazio sarà fondamentale per realizzare avamposti sulla Luna o su Marte.
Con questa prospettiva l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) ha dato vita a PEROSKY, un progetto tecnologico per lo sviluppo di celle fotovoltaiche e termoelettriche di nuova generazione. Una cella fotovoltaica è un dispositivo elettrico/elettronico che converte l’energia incidente della luce direttamente in elettricità tramite l’effetto fotovoltaico, mentre una cella termoelettrica permette di ricavare energia elettrica grazie ad una differenza di temperatura applicata ai due estremi della cella stessa.
Il progetto frutto della collaborazione tra il CHOSE (Centre for Hybrid and Organic Solar Energy), dell’Università di Roma Tor Vergata ed il Dipartimento di Chimica dell’Università di Torino, è promosso dall’ASI con l’intento di supportare sviluppi tecnologici radicalmente innovativi, presso laboratori, università, centri di ricerca nazionali e operatori industriali, in grado di garantire evoluzioni e applicazioni future nel settore spaziale.

Nei prossimi 18 mesi saranno studiate tecnologie fotovoltaiche e termoelettriche processabili da soluzione liquida su substrati flessibili e la loro integrazione in un unico dispositivo per ottimizzare la gestione dell’energia a bordo di un sistema spaziale. In particolare, per quanto riguarda la parte fotovoltaica, il progetto si propone di dimostrare l’applicabilità delle celle a perovskite o PSCs (Perovskite Solar Cells) fabbricate su supporto flessibile all’ambiente spaziale mentre per l’aspetto termoelettrico verranno studiati una nuova classe di generatori termoelettrici (TEG) realizzati con processi di fabbricazione di stampa a basso costo.
Come ultimo aspetto, ci si propone di valutare l’accoppiamento su un singolo substrato dei generatori fotovoltaici su larga area, realizzabili su supporto flessibile, con i sistemi termoelettrici. Questo approccio, mai testato con i materiali considerati, consentirebbe di compensare, sfruttando il calore disperso dal pannello fotovoltaico, le perdite di efficienza del pannello fotovoltaico dovute alle temperature esterne.

Testo redatto su fonte ASI del 13 giugno 2018
Per approfondimenti: Fully-sprayed flexible polymer solar cells with a cellulose-graphene electrode – Materials Today Energy | 03.2018
Per approfondimenti sul CHOSE: www.chose.uniroma2.it
Image credit: Materials Today Energy (2018)/DOI: 10.1016/j.mtener.2017.12.010

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L’ENAC (Ente Nazionale per l’Aviazione Civile) è finanziatore e coordinatore del progetto “Produzione di biofuel destinato all’aviazione civile tramite l’utilizzo di alghe microcellulari e messa in opera di un impianto dimostrativo”, il cui obiettivo è quello di contribuire in maniera proattiva a limitare le conseguenze derivanti dal trasporto aereo sull’ambiente, utilizzando carburanti alternativi rispetto a quelli ricavati da fonti non rinnovabili come il petrolio.
Il progetto mira ad assicurare, nel bilancio totale riguardante il ciclo di produzione e utilizzo finale, dei livelli di emissione di CO2 inferiori, rispondendo a criteri di sostenibilità stabiliti a livello internazionale.

Poiché l’ENAC può concedere contributi per l’attuazione di progetti di ricerca scientifica finalizzati a promuovere lo sviluppo dell’Aviazione Civile, nel 2017 l’Ente ha pubblicato un avviso di manifestazione di interesse rivolto alle Università e agli Enti di ricerca per individuare un progetto di ricerca, studio e sviluppo per la produzione e l’impiego di carburanti alternativi, derivanti dalla trasformazione di alghe micro cellulari al fine di valutarne gli aspetti tecnici, la sostenibilità economica e i benefici conseguibili sul piano ambientale, per utilizzo al posto di un carburante di tipo fossile.

Il beneficiario del finanziamento ENAC è risultato il Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “Charles Darwin” dell’Università La Sapienza di Roma. Partecipano al progetto anche il Dipartimento di Biotecnologie dell’Università degli Studi di Verona e il Centro Ricerca Energie Alternative e Rinnovabili dell’Università degli Studi di Firenze.
Il team coinvolto possiede competenze che coprono tutte le aree e le fasi di sviluppo del progetto, dall’individuazione del ceppo di alghe con miglior rendimento per la produzione di olio, alla possibile messa in opera di un impianto dimostrativo per la produzione di biofuel, tenendo ovviamente conto degli aspetti di certificazione e safety (impiego in condizioni di sicurezza) legati all’utilizzo del biocarburante in questione nelle operazioni degli aeromobili civili.

Il progetto è rivolto principalmente alla produzione di biocherosene che potrà essere utilizzato in aviazione civile dagli operatori aerei che impiegano aeromobili civili da trasporto equipaggiati con motore a turbina, ma non è escluso, in una successiva fase di sviluppo, che possa portare a un prodotto eventualmente utilizzabile anche per la produzione di biodiesel fruibile per altri tipi di trasporto.
Il progetto attualmente è in fase di sviluppo ed è suddiviso in due fasi:
– una prima fase (da concludersi entro il 2018) di identificazione di microrganismi ottimizzati per le diverse fasi del processo e la produzione di una piccola quantità di olio;
– una seconda fase (della durata di 3-4 anni) dedicata alla realizzazione di un impianto pilota.

Coniugare la ricerca e lo sviluppo di nuove tecnologie a favore della crescita del settore con l’impegno attivo per contribuire ad una mobilità sostenibile, è un tema che rappresenta oggi una delle sfide più significative che il settore del trasporto aereo deve affrontare e vincere per dare risposta alla crescente domanda che viene dai cittadini, dall’economia, dal turismo e, più in generale, da tutti i settori produttivi di beni e servizi.

Testo redatto su fonte ENAC del 23 maggio 2018
Image credit: shutterstock/97737911

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