Mobilità aerea urbana: un'alternativa futura all'attuale trasporto pubblico?

Negli ultimi decenni la congestione del traffico nelle città è andata sempre più aumentando, incidendo notevolmente sulla qualità della vita urbana sia dal punto di vista ambientale che sulla salute mentale dei cittadini. Le misure adottate oggi dalle città mirano a dissuadere le persone dall'uso dell'auto (aumento delle tasse stradali, tariffe per i parcheggi, ecc.), ma raramente offrono mezzi di trasporto alternativi.

La Mobilità Aerea Urbana (o UAM) è sempre più vista come un'opzione futura per spostamenti economici, rapidi e sostenibili, in grado di risolvere i problemi di congestione e ambientali delle città moderne.

Sebbene sia ancora in fase di sviluppo, i nuovi progressi tecnologici hanno spinto più di 120 startup e aziende aerospaziali a sviluppare veicoli UAM noti come eVTOL (veicoli elettrici a decollo e atterraggio verticale), tutti immaginando il potenziale degli UAM nella futura mobilità urbana.

Questi velivoli utilizzano nuovi sistemi innovativi di propulsione elettrica che potrebbero offrire una serie di vantaggi. Riducendo la necessità di viaggiare in auto, gli UAM potrebbero contribuire a diminuire le emissioni di carbonio associate agli spostamenti, oltre a offrire altri vantaggi come la riduzione dell'inquinamento atmosferico. Gli UAM riducono anche il tempo dedicato al trasporto (volando in linea retta a velocità superiori a 250 km/h), con benefici diretti per lo stile di vita dei pendolari. Il trasporto aereo potrebbe anche consentire di eliminare o ridurre le infrastrutture stradali nei centri urbani, contribuendo ad aumentare la qualità della vita dei cittadini grazie alla riduzione del rumore, all'aumento dell'accesso agli spazi verdi e altro ancora.

Le principali società di eVTOL sono state create più di dieci anni fa e prevedono di iniziare le operazioni già nel 2024. Joby Aviation è attualmente il leader per quanto riguarda l'avanzamento del progetto (immagine in alto a destra nella Figura 1), seguito da altre aziende che competono in termini di autonomia di volo, capacità di trasporto passeggeri e capacità di volo senza pilota. In effetti, Volocopter (in basso a sinistra nella Figura 1) ha concordato con la città di Parigi il lancio del primo servizio di aerotaxi per i Giochi Olimpici estivi di Parigi del 2024!

Figura 1: In alto a sinistra: Joby Aviation, in alto a destra: Vertical Aerospace, in basso a sinistra: Volocopter, in basso a destra: Airbus UAM

Tuttavia, attualmente esistono limitazioni significative all'implementazione degli UAM nelle città. Dal punto di vista tecnico, l'attuale tecnologia delle batterie limita enormemente le capacità operative dei velivoli (tempo di volo e autonomia), e quindi sono necessarie notevoli infrastrutture per la ricarica delle batterie. Inoltre, i velivoli richiedono speciali piattaforme di atterraggio (note come vertiport) che richiedono molto spazio e non sono quindi ideali per le aree urbane. Tuttavia, questi possono essere montati sui tetti o su altre infrastrutture cittadine esistenti (parcheggi, supermercati, uffici, vedi Figura 2), mitigando la sfida di implementare tali infrastrutture nei centri urbani.

Figura 2: Infrastruttura Vertiport urbana

Dal punto di vista operativo, le normative sull'aeronavigabilità e l'accettazione da parte del pubblico sono le sfide principali. Mentre le autorità aeronautiche possono rilasciare regolamenti e certificazioni per garantire la sicurezza dei velivoli attraverso test approfonditi e modifiche alle leggi vigenti in materia di aviazione, l'accettazione da parte del pubblico è più problematica da affrontare. Nonostante i forti obiettivi di sviluppo di velivoli autonomi, un sondaggio condotto nel novembre 2020 mostra che solo il 21% degli intervistati ha dichiarato che si sentirebbe sicuro a viaggiare su un veicolo eVTOL autonomo.

I cambiamenti richiesti dalle limitazioni tecniche e operative discusse sopra obbligano a fasi progressive di implementazione dei futuri mezzi di trasporto. Si prevede che la mobilità aerea urbana verrà inaugurata entro i prossimi dieci anni, concentrandosi sulle merci, sui veicoli di emergenza (ambulanze, vigili del fuoco) e sulle navette per i passeggeri (che seguono rotte predefinite che collegano gli aeroporti ai centri urbani, ad esempio) con i piloti all'inizio. Secondo le previsioni, i servizi privati point-to-point (air-taxi) inizieranno solo intorno al 2040 o 2050, a condizione che vengano superati gli attuali ostacoli.

A due esperti del settore aerospaziale è stato chiesto il loro punto di vista sull'argomento.

Il Dr. Frank Noppel, CEO di Blueflite, prevede che gli UAM diventeranno più comuni nel prossimo futuro:

Vedremo i VTOL operativi entro il 2030. Alcuni modelli pilota opzionali non sono lontani dalla certificazione e potrebbero diventare una piattaforma autonoma nell'arco di tempo citato. Ciò dipende dalla maturità del sistema complessivo e dal fatto che la normativa progredisca allo stesso ritmo (a mia conoscenza, la normativa non copre ancora i sistemi aerei autonomi). È probabile che non si tratti di operazioni point-to-point, ma più probabilmente di navette.

Sarah Qureshi, CEO di Aero Engine Craft ed esperta della Fondazione Solar Impulse, ritiene che gli UAM dovranno probabilmente affrontare notevoli ostacoli, ma potrebbero trovare spazio nel mercato della mobilità:

Il decollo verticale potrebbe essere un fenomeno molto costoso e non sostituirebbe in alcun modo il trasporto convenzionale. Tuttavia, sarebbe ben accetto per il trasporto di merci a basso peso in aree inaccessibili e come mezzo per fornire un'alternativa alla congestione del traffico sulle strade, ma rimarrebbe sicuramente non presidiato. Ancora una volta, ciò richiederebbe un enorme investimento in termini di operazioni di controllo del traffico aereo dei veicoli aerei senza pilota e la loro coesistenza con i grandi aerei da trasporto commerciale per la condivisione di uno spazio aereo trafficato.

Per il dottor Noppel, potrebbero essere necessari alcuni anni prima che gli UAM riescano a superare le sfide principali, come il costo, per diventare di uso comune:

I metodi iniziali saranno dell'ordine di diversi 100 dollari all'ora e quindi non saranno un mezzo di trasporto di massa. Quindi non sostituiranno il modello esistente, ma offriranno un'alternativa aggiuntiva, più veloce ma anche più costosa. A lungo termine, quando la tecnologia maturerà e si affermerà, potrà avvenire la transizione verso il mercato del trasporto di massa.

Di seguito sono presentate alcune soluzioni etichettate incentrate sulla mobilità sostenibile e sulle città intelligenti, che potrebbero contribuire alla crescita delle tecnologie rilevanti per le UAM.

> EPS55 è una soluzione di propulsione elettrica certificata per accelerare la trasformazione dell'industria aeronautica rendendola silenziosa, pulita e conveniente. Riduce più di 250 kg di CO2eq per ora di volo e riduce notevolmente i costi di volo.

I > NEXT sono veicoli elettrici modulari che possono servire per diverse soluzioni di trasporto. Le capsule possono essere accoppiate a piacimento dal cliente per essere utilizzate come auto condivisa, taxi, autobus, furgone per le consegne dell'ultimo miglio, camion per le lunghe distanze e altro ancora.

Urbain Air Mobility propone un mezzo di trasporto rapido e sostenibile per la mobilità cittadina, il trasporto merci e i servizi di emergenza. Previsto per il lancio di servizi navetta entro il 2030, molti ostacoli tecnici e operativi devono ancora essere superati prima che questi velivoli possano essere utilizzati in modo sicuro.

L'UAM ha un grande potenziale per il trasporto di nuova generazione, che si inserisce direttamente nell'economia condivisa e nei modelli emergenti di Smart City.