In una mattinata afosa della Florida, all'inizio di giugno, un aliante a motore modificato ha fatto il suo ingresso sulla pista dell'aeroporto municipale di Zephyrhills, cambiando il corso dell'aviazione elettrica. Ai comandi c'era Miguel Iturmendi, pilota collaudatore, fondatore dell'azienda e il tipo di persona che guarda un Pipistrel Taurus e pensa: "Questo ha bisogno di batterie a stato solido". Il 5 giugno, ha dimostrato in modo clamoroso che gli scettici si sbagliavano.

L'Helios Horizon ha completato il primo volo con equipaggio di un aereo ad ala fissa alimentato interamente da batterie a stato solido. Non si è trattato di una trovata pubblicitaria per generare video virali, bensì di una serie metodica di brevi voli di prova per validare peso, bilanciamento e prestazioni delle batterie dopo l'installazione delle nuove celle. I risultati ottenuti da queste celle, tuttavia, sono stati tutt'altro che ordinari: 410 wattora per chilogrammo, un incremento del 60% rispetto alle batterie agli ioni di litio utilizzate in precedenza dall'aeromobile.

Per un settore che ha trascorso anni a misurare i progressi con incrementi percentuali a una sola cifra, questo dato arriva come un fulmine a ciel sereno. E se le proiezioni di Iturmendi si riveleranno corrette, la densità energetica della batteria aumenterà di un ulteriore 40% entro due anni, spingendosi verso prestazioni che potrebbero rendere commercialmente redditizia l'aviazione regionale elettrica.

Perché lo stato solido cambia tutto

Le batterie a stato solido sostituiscono l'elettrolita liquido presente nelle tradizionali celle agli ioni di litio con un materiale solido. Il risultato è una batteria che immagazzina più energia in un peso inferiore, si ricarica più velocemente, si surriscalda meno ed è molto meno soggetta a incendi. Per gli aerei elettrici, dove ogni grammo conta e l'instabilità termica è una minaccia esistenziale, questa tecnologia è rivoluzionaria.

Il precedente pacco batterie agli ioni di litio dell'Helios Horizon forniva 260 Wh/kg. Le nuove celle a stato solido hanno quasi raddoppiato questo valore, portandolo a 410 Wh/kg. Questo miglioramento non si traduce solo in voli più lunghi, ma anche nella possibilità per il velivolo di trasportare carichi utili significativi o raggiungere altitudini che prima erano appannaggio esclusivo dei velivoli a reazione.

L'aereo recupera energia in volo anche tramite pannelli solari montati sulle ali e un sistema rigenerativo che fa girare l'elica come una turbina eolica durante le planate e le discese. Grazie anche alla nuova tecnologia delle batterie, Iturmendi afferma che i voli stratosferici, al di sopra dei 40.000 piedi (circa 12.000 metri), sono ora realistici con una singola carica. I voli precedenti avevano già raggiunto i 24.000 piedi (circa 7.300 metri) con il vecchio pacco batterie agli ioni di litio.

Da un garage di Sarasota alla storia dell'aviazione.

Helios Horizon non è Boeing né Airbus. Si tratta di un piccolo team con sede a Sarasota, in Florida, che ha dedicato anni a perfezionare metodicamente i sistemi di propulsione e di gestione delle batterie del velivolo. Iturmendi, pilota e ingegnere esperto, è partito dalla piattaforma Pipistrel Taurus, un aliante a motore collaudato e noto per la sua efficienza aerodinamica, e l'ha ricostruito attorno a un sistema di propulsione elettrica interamente personalizzato.

L'infrastruttura di ricarica è un esempio di accessibilità. Il pacco batterie può essere ricaricato da qualsiasi presa di corrente standard. Non sono necessarie attrezzature a terra specializzate né stazioni di ricarica dedicate. La ricarica rapida porta le celle all'80% della capacità in meno di 15 minuti. Per una tecnologia che i critici hanno a lungo liquidato come impraticabile, questi numeri sono difficili da ignorare.

La strada verso i 40.000 piedi

Il volo del 5 giugno è stato l'inizio di una campagna di test, non la fine. Helios Horizon prevede di aumentare progressivamente altitudine, durata e velocità nei prossimi mesi. L'obiettivo di 40.000 piedi (circa 12.000 metri) collocherebbe il velivolo al di sopra della maggior parte del traffico aereo commerciale, un'impresa impensabile per un aereo elettrico solo due anni fa.

L'intero settore sta osservando con attenzione. Toyota, Samsung SDI e QuantumScape hanno tutte annunciato programmi per batterie a stato solido destinati ad applicazioni automobilistiche, ma l'aviazione presenta una sfida fondamentalmente più ardua: le batterie devono funzionare in condizioni di variazioni estreme di temperatura, cambiamenti di pressione legati all'altitudine e carichi vibratori che le automobili non incontrano mai. Dimostrando che la tecnologia funziona in volo, Helios Horizon ha stabilito il punto di riferimento con cui ora verranno confrontati tutti i concorrenti.

Se questo momento diventerà il Wright Flyer dell'aviazione elettrica o rimarrà solo una nota a piè di pagina, dipenderà da cosa accadrà in futuro. Ma i 410 Wh/kg registrati all'aeroporto municipale di Zephyrhills ci dicono già qualcosa che il settore aspettava da decenni: la tecnologia a stato solido funziona in volo.

Fonti: New Atlas, AIN Online, FlightGlobal, Sarasota Magazine, CleanTechnica, Runway Girl Network