Analisi di una infrastruttura sostenibile a supporto del volo commerciale supersonico = Analysis of a sustainable infrastructure to support commercial supersonic flight

Lo scopo di questa tesi è quello di fornire un sistema di produzione di idrogeno verde. Dimensionare un sistema fotovoltaico e valutarne la fattibilità in termini di potenza energetica richiesta è la prima parte del processo di progettazione concettuale. Tale potenza deve essere sufficiente per consentire il processo di liquefazione dell'idrogeno, quindi immagazzinarlo in serbatoi pressurizzati che mantengono l'idrogeno a temperatura criogenica che consente all’idrogeno di rimanere nello stato liquido. La seconda parte del percorso è suddivisa in due sottosezioni: • Caso subsonico • Caso supersonico In entrambi i casi prenderemo in considerazione il lavoro una compagnia aerea che opera in uno specifico aeroporto giornalmente. Passando attraverso il calcolo dell'idrogeno necessario al velivolo, troveremo la quantità di carburante giornaliera necessaria per portare a termine la missione, caso per caso. Dopodiché, ripeteremo il calcolo con il codice MATLAB utilizzando come parametro di input l'idrogeno liquido giornaliero necessario e l'energia richiesta per ogni kg, al fine di sapere quanto ampia dovrebbe essere la nostra infrastruttura di pannelli solari per compensare il fabbisogno energetico giornaliero. Un altro aspetto su cui dobbiamo soffermarci è l'operazione di rifornimento dell'idrogeno dal serbatoio in cui è contenuto il carburante, principalmente nella coda dell'aereo. Solitamente il serbatoio è situato nelle ali dell’aeromobile, ma con le modifiche apportate, il serbatoio di idrogeno avendo bisogno di ampio volume viene posizionato nella parte posteriore dell'aereo. Valuteremo un altro punto di vista del ruolo chiave per quanto concerne il tempo di rifornimento, utilizzando alcune equazioni e un cross check in merito al tempo necessario per riempire il serbatoio. Infine, ma non per importanza, bisogna verificare la fattibilità del progetto attraverso l'analisi del costo operativo diretto per confrontare il prezzo del biglietto che i passeggeri pagheranno utilizzando Idrogeno liquido anziché kerosene. Per definire tale risultato, dobbiamo inquadrare quale potrebbe essere il prezzo dell'idrogeno, creando una tendenza al 2050 per prevedere quanto l’idrogeno potrebbe essere competitivo in futuro quando la richiesta di quel combustibile aumenterà e l'efficienza del processo produttivo sarà ad un livello più alto.