La reintroduzione dei dirigibili nel mix di trasporti mondiale potrebbe contribuire a ridurre le emissioni di carbonio del settore dei trasporti e può svolgere un ruolo nella creazione di un'economia sostenibile basata sull'idrogeno. Secondo gli autori di uno studio condotto da IIASA, questi velivoli più leggeri dell'aria potrebbero in definitiva aumentare la fattibilità di un mondo sostenibile al 100%.

I dirigibili sono stati introdotti nella prima metà del XX secolo prima che gli aerei convenzionali venissero utilizzati per il trasporto a lungo raggio di merci e passeggeri. Il loro uso nel trasporto di merci e passeggeri è stato tuttavia rapidamente interrotto per una serie di motivi, compreso il rischio di un'esplosione di idrogeno, per il quale il disastro di Hindenburg del 1937 è servito come un esempio lampante; la loro velocità inferiore rispetto a quella degli aerei; e la mancanza di previsioni meteorologiche affidabili. Da allora, notevoli progressi nelle scienze dei materiali, la nostra capacità di prevedere il tempo, e l'urgente necessità di ridurre il consumo energetico e la CO ₂ emissioni, hanno costantemente riportato i dirigibili in politica, attività commerciale, e conversazioni scientifiche come possibile alternativa di trasporto.

Il settore dei trasporti è responsabile di circa il 25% della CO . globale ₂ emissioni causate dall'uomo. Di queste emissioni, il 3% proviene da navi mercantili, ma si prevede che questa cifra aumenterà tra il 50 percento e il 250 percento fino al 2050. Queste proiezioni richiedono la ricerca di nuovi approcci al trasporto di merci con una minore domanda di energia e minori emissioni di CO ₂ emissioni. Nel loro studio pubblicato sulla rivista Springer Conversione e gestione dell'energia , ricercatori dell'IIASA, Brasile, Germania, e la Malesia hanno studiato come sviluppare un'industria basata sui dirigibili utilizzando la corrente a getto come mezzo energetico per trasportare merci in tutto il mondo.

La corrente a getto è un nucleo di forti venti che scorre da ovest a est, a circa 8-12 chilometri sopra la superficie terrestre. Secondo i ricercatori, i dirigibili che volano nella corrente a getto potrebbero ridurre la CO ₂ emissioni e consumo di carburante, poiché la stessa corrente a getto contribuirebbe alla maggior parte dell'energia necessaria per spostare il dirigibile tra le destinazioni, risultando in un viaggio di andata e ritorno di 16 giorni nell'emisfero settentrionale, e 14 giorni nell'emisfero australe. Si tratta di un tempo notevolmente inferiore rispetto alle attuali rotte marittime, soprattutto nell'emisfero australe.

I ricercatori ipotizzano che la reintroduzione dei dirigibili nel settore dei trasporti potrebbe anche offrire un'alternativa per il trasporto dell'idrogeno. L'idrogeno è un buon vettore energetico e una valida alternativa allo stoccaggio dell'energia. Dato che l'energia elettrica rinnovabile, Per esempio, energia eolica in eccesso, può essere trasformato in idrogeno, c'è ottimismo sul fatto che l'economia dell'idrogeno costituirà una parte fondamentale di un futuro pulito e sostenibile. Una delle sfide per l'attuazione di un'economia basata sull'idrogeno è il raffreddamento dell'idrogeno al di sotto di -253°C per liquefarlo. Il processo consuma quasi il 30 percento dell'energia incorporata, con ulteriore energia di circa il 3% necessaria per trasportare l'idrogeno liquefatto. Nel loro studio, gli autori tuttavia propongono che invece di utilizzare l'energia nella liquefazione, l'idrogeno in forma gassosa potrebbe essere trasportato all'interno del dirigibile o del pallone e trasportato dalla corrente a getto con un minore fabbisogno di carburante. Una volta che il dirigibile o mongolfiera raggiunge la sua destinazione, il carico può essere scaricato rimuovendo circa il 60 percento o l'80 percento dell'idrogeno utilizzato per il sollevamento, e lasciando il 40 percento o il 20 percento, dell'idrogeno all'interno del dirigibile o del pallone per fornire una galleggiabilità sufficiente per il viaggio di ritorno senza carico. Per affrontare il rischio di combustione dell'idrogeno nel dirigibile, gli autori suggeriscono di automatizzare l'operazione, Caricamento in corso, e lo scarico di dirigibili a idrogeno e la progettazione di percorsi di volo che evitino le città per ridurre il rischio di decessi in caso di incidente.

Secondo l'autore principale dello studio Julian Hunt, un borsista post-dottorato IIASA, un ulteriore aspetto interessante svelato in questo studio è la possibilità che anche dirigibili e palloni aerostatici possano essere utilizzati per migliorare l'efficienza della liquefazione dell'idrogeno. Poiché la temperatura della stratosfera (dove voleranno i dirigibili per utilizzare la corrente a getto) varia tra -50°C e -80°C, significa che sarà necessaria meno energia per raggiungere la soglia di -253°C se il processo avviene a bordo del dirigibile. L'energia necessaria per il raffreddamento aggiuntivo necessario può essere generata utilizzando l'idrogeno nel dirigibile.

Hunt afferma che questo processo presenta anche una serie di possibilità aggiuntive:il processo di generazione di energia dall'idrogeno produce acqua:una tonnellata di idrogeno produce nove tonnellate di acqua. Quest'acqua potrebbe essere utilizzata per aumentare il peso del dirigibile e risparmiare ulteriormente energia nella sua traiettoria discendente. Un'altra possibile applicazione per l'acqua prodotta è la produzione di pioggia, che consiste nel rilasciare l'acqua prodotta dalla stratosfera ad un'altezza in cui si congelerà prima di entrare nella troposfera dove si fonderebbe nuovamente. Questo riduce la temperatura e aumenta l'umidità relativa della troposfera finché non si satura e inizia a piovere. La pioggia a sua volta avvierà un modello di pioggia convettiva, immettendo così ancora più umidità e pioggia nel sistema. Questo processo potrebbe essere utilizzato per alleviare lo stress idrico nelle regioni che soffrono di carenze.

"I dirigibili sono stati utilizzati in passato e hanno fornito ottimi servizi alla società. A causa delle esigenze attuali, i dirigibili dovrebbero essere riconsiderati e restituiti ai cieli. Il nostro articolo presenta risultati e argomenti a favore di questo. Lo sviluppo di un'industria aeronautica ridurrà i costi della spedizione di merci con consegna rapida, soprattutto nelle regioni lontane dalla costa. La possibilità di trasportare l'idrogeno senza la necessità di liquefarlo ridurrebbe i costi per lo sviluppo di un'economia sostenibile e basata sull'idrogeno, in definitiva aumentando la fattibilità di un mondo rinnovabile al 100%, "conclude Caccia.