Questo progetto di ricerca, cofinanziato dal Ministero della Scienza, dell'Innovazione e delle Università e dai fondi FESR, affronta una sfida critica del settore aeronautico: la formazione di ghiaccio e le sue gravi conseguenze operative.
Una collaborazione pionieristica tra OMAR Coatings, il centro tecnologico AIMPLAS e l'Istituto Nazionale di Tecnologia Aerospaziale (INTA) sta sviluppando un rivestimento riscaldante ad alta efficienza energetica per migliorare la sicurezza dell'aviazione contro la formazione di ghiaccio.
L'accumulo di ghiaccio durante il volo rimane uno degli ostacoli più significativi alla sicurezza e all'efficienza operativa. La presenza di un sottile strato di ghiaccio sulle ali può ridurre la portanza fino al 30% e aumentare la resistenza aerodinamica del 40%, compromettendo gravemente le prestazioni del velivolo. Inoltre, gli aeromobili sono esposti a condizioni di formazione di ghiaccio per circa il 15% della loro vita operativa, un fattore che aggrava l'impatto sul consumo di carburante, sulla stabilità e sui requisiti di manutenzione.
Per mitigare questi rischi, il progetto COAT-IPS ha sviluppato un sistema di protezione anti-ghiaccio basato su un rivestimento a riscaldamento Joule. Formulato come una vernice tecnica, questa innovazione offre un basso consumo energetico e agisce sia in modalità anti-ghiaccio che di sghiacciamento (de-icing), fornendo una risposta rapida ed efficiente a condizioni meteorologiche avverse.
Blai López, ricercatore nel campo di rivestimenti, adesivi e trasformazioni presso AIMPLAS, ha sottolineato la necessità di questo sviluppo: "In un settore che si muove verso una mobilità più efficiente e sostenibile, è essenziale sviluppare soluzioni che riducano l'impatto energetico senza compromettere la sicurezza".
Ha inoltre osservato i limiti delle attuali tecnologie anti-ghiaccio (aria calda dal motore, stivali pneumatici e sistemi elettrotermici), spesso ostacolate da elevato consumo energetico, peso aggiuntivo, difficoltà di controllo, rischi di surriscaldamento ed efficienza limitata in determinate condizioni.
"La soluzione che presentiamo rappresenta un'innovazione significativa nel campo aeronautico", ha spiegato López, "poiché consente l'applicazione diretta sulla superficie dell'aeromobile e si adatta facilmente alle aree con geometrie complesse".
Oltre all'efficienza energetica, il rivestimento è compatibile con le vernici comunemente utilizzate per gli aeromobili, è leggero poiché non richiede sistemi ausiliari o trasformatori ed è riparabile. Ciò consente di effettuare riparazioni direttamente sul punto danneggiato, senza la necessità di scartare e sostituire l'intero sistema. Di conseguenza, COAT-IPS offre una formulazione ottimizzata rivolta ai produttori di strutture, ai produttori di veicoli a pilotaggio remoto e al settore dei rivestimenti.
Lo sviluppo di COAT-IPS sfrutta le competenze distinte dei tre partner per portare il rivestimento dalla formulazione alla validazione in condizioni reali:
- AIMPLAS: Fornisce lo sviluppo originale della formulazione riscaldante e l'esperienza in tecnologie avanzate dei polimeri.
- OMAR Coatings: Gestisce lo sviluppo industriale, ottimizzando il rivestimento e il processo di applicazione per garantirne la scalabilità e l'idoneità come soluzione di riparazione in loco.
- INTA: Definisce i requisiti tecnici ed esegue test di caratterizzazione e validazione in ambienti rappresentativi dell'uso finale, assicurando le prestazioni del sistema in condizioni operative reali.
"COAT-IPS fornisce una risposta diretta alla necessità del settore aeronautico di tecnologie più leggere, efficienti e sostenibili che consentano di ridurre il consumo di carburante e migliorare la sicurezza del volo", ha concluso il ricercatore di AIMPLAS.
Il progetto COAT-IPS è finanziato dal Ministero della Scienza, dell'Innovazione e delle Università attraverso il bando per proposte di partenariato pubblico-privato 2024 dell'Agenzia Statale di Ricerca (AEI) ed è cofinanziato dall'Unione Europea tramite il FESR.