MADIT presenta a Formnext 2026 uno scambiatore di calore stampato in 3D da 200 kW per l’aviazione a idrogeno
Un dimostratore lungo quasi un metro, realizzato in alluminio con tecnologia additiva, promette riduzioni del 33% in massa e del 22% in resistenza aerodinamica rispetto alle soluzioni convenzionali. Il componente è stato sviluppato nell’ambito del progetto europeo BRAVA per sistemi propulsivi a celle a combustibile.
MADIT, azienda specializzata nella produzione metallica mediante fusione laser su letto di polvere, porterà a Formnext 2026 uno scambiatore di calore in alluminio che rappresenta un passo significativo verso l’aviazione a idrogeno. Il componente sarà esposto a Francoforte dal 17 al 20 novembre 2026.
Il dispositivo è progettato per una capacità di smaltimento termico di 200 kW. Le sue dimensioni, quasi un metro di lunghezza, sono inconsuete per un’applicazione additiva con canali interni sottili.
Prestazioni del dimostratore
Il confronto con le architetture convenzionali rivela vantaggi significativi in termini di massa, volume e aerodinamica.
Rispetto a un riferimento convenzionale esaminato nelle medesime condizioni operative, il dimostratore MADIT offre miglioramenti misurabili:
- Riduzione del 33% della massa
- Riduzione dell’11% del volume
- Riduzione del 22% della resistenza aerodinamica
Questi numeri si riferiscono al confronto fra architetture di scambio termico, non a una riduzione già misurata del consumo complessivo di un aeroplano. Il valore reale emergerà dall’integrazione nel sistema completo.
Il progetto BRAVA e la gestione termica
BRAVA affronta la sfida della propulsione elettrica aeronautica basata su celle a combustibile, dove la gestione del calore è cruciale quanto la generazione di elettricità.
Il problema della propulsione aeronautica a idrogeno non si esaurisce nella capacità di produrre elettricità a bordo. Le celle a combustibile generano anche calore che deve essere trasferito all’esterno senza compromettere i benefici della nuova architettura.
BRAVA, acronimo di Breakthrough Fuel Cell Technologies for Aviation, è un programma di ricerca dedicato ai sistemi di generazione elettrica aeronautica con celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEMFC). Il progetto è coordinato nell’ambito di una collaborazione che comprende Airbus e numerosi partner europei.
Nelle celle a combustibile PEMFC, una parte dell’energia chimica dell’idrogeno viene convertita in elettricità, un’altra in calore da evacuare. La gestione termica è quindi un nodo ingegneristico decisivo per sistemi di potenza elevata.
L’obiettivo generale indicato da Airbus riguarda architetture di generazione elettrica oltre i 2 MW. Il dispositivo presentato da MADIT è un singolo dimostratore di scambio termico da 200 kW, un componente del sistema complessivo.
Collaborazione e competenze
Lo sviluppo del dimostratore ha richiesto l’integrazione di competenze specialistiche in progettazione, simulazione, produzione additiva e validazione sperimentale.
Il componente è stato sviluppato con contributi di più partner del progetto BRAVA:
- MADIT: fabbricazione e assemblaggio mediante Laser Powder Bed Fusion
- Morpheus Designs: sviluppo del disegno e analisi dei passaggi termici e fluidodinamici
- Airbus: coordinamento e requisiti applicativi
- NLR (centro aerospaziale olandese): attività di prova e verifiche sperimentali
Il dispositivo funziona come scambiatore aria-liquido, raffreddando un circuito acqua-glicole tramite aria. Questa configurazione è tipica dei sistemi di gestione termica aeronautici, dove il fluido refrigerante raccoglie il calore dalle celle a combustibile e lo cede all’aria esterna.
Sfide produttive e prossimi passi
La dimensione del componente e la complessità dei canali interni rappresentano una sfida significativa per la produzione additiva metallica.
La realizzazione di uno scambiatore lungo quasi un metro con canali interni sottili mediante stampa 3D metallica richiede il superamento di vincoli dimensionali tipici della tecnologia LPBF. MADIT ha dovuto gestire l’assemblaggio di moduli multipli attraverso processi di saldatura lungo le giunture.
Il dimostratore è composto da sei moduli assemblati. Questa architettura modulare permette di superare i limiti dimensionali delle camere di stampa e facilita eventuali riparazioni o sostituzioni.
Prima di un’eventuale applicazione aeronautica certificata, resta da compiere il passaggio dalla dimostrazione tecnologica alla qualificazione secondo gli standard dell’industria aerospaziale. Questo processo richiede validazioni estese su affidabilità, durabilità e sicurezza.
La presentazione a Formnext 2026 rappresenta un’occasione per valutare l’interesse dell’industria verso questa soluzione e raccogliere feedback per ulteriori sviluppi.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Q&A
Quali prestazioni offre lo scambiatore di calore stampato in 3D di MADIT rispetto alle soluzioni convenzionali?
Rispetto a un riferimento convenzionale esaminato nelle stesse condizioni operative, il dimostratore MADIT riduce la massa del 33%, il volume dell'11% e la resistenza aerodinamica del 22%. Si tratta di un confronto tra architetture di scambio termico, non di una riduzione già misurata sui consumi di un aeroplano.
Con quale tecnologia è realizzato lo scambiatore di calore da 200 kW?
Il componente è realizzato in alluminio mediante fusione laser su letto di polvere, la tecnologia additiva su cui MADIT è specializzata. Permette di creare canali interni sottili in un dimostratore lungo quasi un metro, dimensione inconsueta per questa applicazione.
Dove e quando sarà esposto lo scambiatore di calore MADIT?
MADIT porterà il dimostratore a Formnext 2026, a Francoforte, dal 17 al 20 novembre 2026. Si tratta di una delle applicazioni presentate per l'aviazione a idrogeno.
Che cos'è il progetto BRAVA e qual è il suo obiettivo?
BRAVA (Breakthrough Fuel Cell Technologies for Aviation) è un programma di ricerca europeo dedicato ai sistemi di generazione elettrica aeronautica con celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEMFC). Il progetto è coordinato in una collaborazione che comprende Airbus e numerosi partner europei.
Perché la gestione termica è cruciale nella propulsione aeronautica a idrogeno?
Le celle a combustibile PEMFC convertono parte dell'energia chimica dell'idrogeno in elettricità e parte in calore da evacuare. La gestione termica è quindi un nodo ingegneristico decisivo per i sistemi di potenza elevata, tanto quanto la generazione di elettricità.
