Scie “chimiche”: gli aerei a idrogeno ne lasceranno ancora ma uno studio stima quanto potranno scaldare

Un aereo alimentato a idrogeno può ancora lasciare una scia bianca. La combustione non produce anidride carbonica allo scarico e, in condizioni ideali, non genera fuliggine; produce però più vapore acqueo per unità di energia rispetto al cherosene. Nell’aria fredda e umida dell’alta troposfera quel vapore può congelare attorno alle particelle già presenti o alle minuscole gocce dell’olio lubrificante.

Uno studio pubblicato il 25 settembre 2026 su Atmospheric Chemistry and Physics ha simulato per un anno le scie di una futura aviazione a idrogeno. Nel caso di riferimento, l’effetto radiativo integrato delle scie per metro di volo risulta inferiore del 66 per cento rispetto a quello attribuito a velivoli convenzionali comparabili. Il risultato è incoraggiante, ma non è una misura compiuta su una flotta reale e cambia molto con le ipotesi sulle particelle emesse dai motori.

La ricerca riguarda soltanto i cirri prodotti dalle scie. Non calcola l’intero impatto climatico dell’aviazione, non considera come viene fabbricato e trasportato l’idrogeno e non dimostra che ogni volo avrà un’impronta più bassa. Serve piuttosto a chiarire quali processi dovranno essere misurati prima di passare dalle prove sperimentali a un impiego esteso.

Perché l’idrogeno non elimina le scie

Una scia di condensazione nasce quando i gas caldi e umidi dello scarico si mescolano con aria sufficientemente fredda. L’acqua condensa e congela su particelle capaci di fare da nuclei. Se l’ambiente circostante è soprasaturo rispetto al ghiaccio, i cristalli possono sopravvivere, allargarsi e contribuire alla formazione di cirri artificiali.

Nei motori a cherosene la fuliggine fornisce moltissimi nuclei. La combustione dell’idrogeno può eliminarla quasi interamente, ma aumenta la quantità di vapore prodotta per unità di energia. La soglia termodinamica per la formazione della scia viene quindi raggiunta a temperature più alte. Secondo la simulazione, gli aerei a idrogeno potrebbero formare scie anche a quote più basse, dove un velivolo convenzionale nelle stesse condizioni non le produrrebbe.

L’assenza di fuliggine non lascia però l’aria priva di nuclei. Possono intervenire gli aerosol atmosferici aspirati dal motore e le particelle dell’olio usato per lubrificare cuscinetti e componenti. Numero, dimensione e capacità di assorbire acqua di queste particelle decidono quanti cristalli iniziali si formano.

Lo studio globale e il risultato del 66 per cento

Gli autori hanno modificato il modello CoCiP, impiegato per simulare nascita, crescita, spostamento e decadimento delle scie. Hanno usato la meteorologia del 2019 su una griglia globale di un grado e confrontato una configurazione rappresentativa dell’idrogeno con una a combustibile fossile. Il calcolo non segue orari e rotte di una futura flotta: valuta il comportamento delle scie nelle condizioni atmosferiche incontrate dal modello.

La metrica principale è l’energy forcing per metro di volo, cioè l’effetto radiativo accumulato nel tempo dalla scia e rapportato alla distanza percorsa. Non è un aumento di temperatura misurato e non coincide con il forcing climatico complessivo dell’aereo. Permette però di confrontare configurazioni diverse mantenendo una base comune.

Nel caso di riferimento l’idrogeno riduce di circa l’80 per cento l’effetto medio per ogni metro nel quale si forma una scia. Poiché la formazione diventa possibile più spesso e a quote inferiori, la riduzione per metro di volo scende al 66 per cento. In altre parole, la maggiore frequenza compensa una parte del beneficio dovuto a scie mediamente meno persistenti e meno dense, senza annullarlo nella simulazione centrale.

Più frequenti in basso, ma più corte e meno dense

Il modello stima per le scie dell’idrogeno una durata media inferiore del 39 per cento. Una ragione è la quota: negli strati più bassi le condizioni favorevoli alla persistenza possono essere meno estese e i cristalli sedimentano verso aria non più soprasatura. Conta anche il numero iniziale di particelle di ghiaccio, che nel caso centrale è circa l’85 per cento più basso.

Quando la stessa quantità d’acqua viene distribuita su meno cristalli, ciascun cristallo può crescere più rapidamente. I cristalli più grandi cadono più velocemente e la scia tende a esaurirsi prima. La relazione non è lineare, perché entrano in gioco umidità, temperatura, moti verticali, radiazione e mescolamento con l’aria circostante.

Le scie possono riscaldare o raffreddare temporaneamente: riflettono una parte della luce solare, ma trattengono anche radiazione infrarossa emessa dalla Terra. Su base globale e lungo l’intero ciclo di vita prevale in genere l’effetto riscaldante, soprattutto nelle ore notturne. Per questo durata, copertura e proprietà ottiche contano più della semplice presenza di una linea bianca visibile.

Il ruolo inatteso dell’olio lubrificante

La parte più incerta dello studio riguarda l’olio. Anche un motore alimentato a idrogeno contiene componenti che devono essere lubrificati. Piccole quantità possono raggiungere lo scarico sotto forma di goccioline. Se sono numerose e assorbono facilmente acqua, offrono nuclei sui quali il vapore condensa e congela.

Nel caso centrale gli autori adottano valori ritenuti plausibili per emissione, dimensione e igroscopicità delle particelle. Le prove di sensibilità mostrano però una forbice ampia. Con combinazioni pessimistiche, basate su molte particelle piccole e molto capaci di assorbire acqua, l’effetto energetico delle scie supera quello dei velivoli fossili del 27 o del 43 per cento. Una di queste combinazioni usa un’igroscopicità giudicata dagli stessi autori poco ragionevole, ma il test identifica il parametro che richiede dati migliori.

La progettazione del motore diventa così parte della strategia climatica. Ridurre le perdite d’olio, controllarne la composizione e misurare la distribuzione dimensionale delle gocce potrebbe limitare il numero di cristalli. Non basta sostituire il combustibile lasciando invariati tutti gli altri dettagli tecnici.

Che cosa manca prima di applicare il risultato ai voli reali

Le osservazioni disponibili sono ancora poche. Nel 2025 il centro aerospaziale tedesco ha comunicato sette voli di prova con un piccolo motore a idrogeno; in quattro casi si sono formate scie e i dati erano ancora in valutazione. Sono misure preziose, ma non rappresentano motori commerciali, quote, potenze e flotte future.

Anche il modello introduce semplificazioni. La griglia meteorologica non risolve ogni sottile strato soprasaturo; la microfisica delle scie è parametrizzata; rotte, consumi e caratteristiche degli aerei non descrivono una rete operativa realmente progettata. Un altro modello può produrre vite medie differenti, soprattutto molte ore dopo la formazione.

Servono quindi misure in volo del numero e della dimensione dei cristalli, campionamenti dell’olio allo scarico e confronti fra motori. Occorre poi inserire velivoli realistici in scenari di traffico e sommare scie, produzione dell’idrogeno, infrastrutture e altri effetti atmosferici.

Il dato più utile dello studio non è la promessa di voli privi di scie. È l’indicazione quantitativa che una propulsione senza fuliggine potrebbe ridurne il riscaldamento dovuto alla presenza della scia, mentre una sorgente molto più discreta, l’olio lubrificante, può spostare nettamente il risultato. Prima di valutare l’aviazione a idrogeno servirà conoscere non soltanto il combustibile, ma anche le particelle che il motore lascia dietro di sé.

Fonti: studio peer reviewed sulle scie dell’aviazione a idrogeno; studio precedente sul ruolo degli aerosol ambientali; campagna sperimentale DLR.