EMB 93

EMBEDDED 93 • SETTEMBRE • 2024 52 stibili fossili – carbone, petrolio e gas – sono di gran lunga i principali contributori al cambiamento climatico globale, rappresentando oltre il 75% delle emissioni globali di gas serra e quasi il 90% di tutte le emissioni di anidride car- bonica. Le emissioni del trasporto aereo nel 2022 hanno raggiunto quasi 800 Mt di CO2. Più difficile da qualificare è invece l’inquinamento acustico causato dagli aeroplani e l’impatto sulle abitazioni locali e sui residenti. I motori aeronautici in aggregato producono emissioni, rumore , e particolato dalla combustione di combustibile fossile , sollevando preoccupazioni sugli effetti ambientali sia a livello globale sia sulla qualità dell’aria a livello locale. Limitare l’impatto ambientale del boom dell’aviazione commerciale globale In base alle stime di forte espnasione, è fondamentale che i governi e l’industria privata si uniscano per formulare un piano per gestire in modo responsabile questa cresci- ta senza precedenti. La Clean Aviation Joint Undertaking (CAJU) dell’Unione Europea è una testimonianza di que- sto impegno, che mira a riunire enti pubblici e privati per promuovere i progressi per un’aviazione più ecologica e pulita. Parte degli obiettivi è “esplorare tecnologie all’a- vanguardia che renderanno l’aviazione neutrale dal punto di vista climatico entro il 2050.” Una tecnologia fondamen- tale per raggiungere questi obiettivi è l’uso di moduli di potenza DC-DC. I moduli di potenza consentono una maggiore flessibilità di progettazione e sono caratterizzati da alta densità di potenza ed elevata efficienza, grazie anche alle proprietà del loro packaging planare (Fig. 4). Valida alternativa alla progettazione a discreti dell’alimentazione, i moduli di potenza offrono molti vantaggi in linea con l’obiettivo più ampio di CAJU di essere neutrali dal punto di vista clima- tico e innovatori nello spazio. 1. Ottimizzazione dell’efficienza energetica I moduli di potenza DC-DC ottimizzano l’efficienza della conversione di potenza nei sistemi aeronautici, consenten- do una regolazione precisa della tensione e una riduzione delle perdite di potenza massimizzando l’utilizzo dell’e- nergia immagazzinata, aspetto questo significativo per i sistemi di propulsione elettrici o ibridi. I moduli di poten- za che integrano la topologia Sine Amplitude Converter come parte della Factorized Power Architecture possono offrire un’efficienza di prim’ordine in un package piccolo e compatto senza sacrificare le prestazioni. Una maggiore efficienza si traduce in una maggiore durata dei voli e un minore impatto ambientale. 2. Soluzioni scalabili per una riprogettazione e un riuti- lizzo più semplici I moduli di potenza DC-DC sono un’alternativa più piccola e compatta agli alimentatori a discreti (Figura 5). Possono essere utilizzati in parallelo, offrendo una scalabilità sem- plice quando è necessaria una maggiore potenza. Posso- no essere facilmente integrati in vari sistemi aeronautici indipendentemente dalle dimensioni o dalla complessità dell’aeromobile. Questa flessibilità è vitale per soddisfare le esigenze in continua evoluzione dell’industria aeronau- Fig. 2 – Previsioni di nuovi aeromobili commerciali suddivisi per regione Fig. 3 – Crescita stimata del volume di passeggeri in Europa per suddivisione geografica Fig. 4 – Il profilo dei mo- duli di potenza consente una dissipazione del ca- lore uniforme e prevedi- bile, mentre altre opzioni di erogazione di potenza hanno un profilo fisico caotico con molti picchi e avvallamenti HARDWARE | CLEAN AVIATION