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Auto a idrogeno: come funzionano e cosa aspettarsi

26 Ottobre 2021

Nuove soluzioni per far fronte al problema dell’inquinamento e dell’esaurimento progressivo delle risorse sono ogni giorno all’esame non solo delle Istituzioni, ma anche delle aziende che in questi anni hanno integrato la Sostenibilità Ambientale tra i propri obiettivi d’impresa.
Una delle soluzioni oggetto di studio è l’impiego dell’idrogeno come combustibile per i veicoli.

Motore a idrogeno, come funziona? Due tipologie, HICEV E FCEV

I veicoli a idrogeno sono dotati di un motore in grado di convertire l'energia chimica dell'idrogeno in energia meccanica. Ad oggi, questo processo può avvenire in due modi:

  1. Bruciando l’idrogeno tramite un motore a combustione interna – modalità che viene definita HICEV, acronimo dall’inglese “Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicle”;
  2. Creando una reazione di idrogeno e ossigeno tramite una pila a combustibile - modalità definita FCEV sempre dall’inglese “Fuel Cell Electric Vehicle”. Una pila a combustibile, detta anche “cella a combustibile” da fuel cell, è un dispositivo elettrochimico che genera elettricità senza che avvenga alcun processo di combustione termica.

Il motore a idrogeno, al contrario di quello a benzina, consente di ridurre quasi totalmente le emissioni di composti di carbonio, sostituendoli con vapore acqueo.

Come funziona un'auto a idrogeno

Le auto a idrogeno e in generale i veicoli a idrogeno presenti sul mercato sono ancora pochi. Il funzionamento delle auto in circolazione oggi è prevalentemente fuel cell, anche se ci sono realtà come BMW, che ha presentato la Hydrogen 7, a edizione limitata, con motore a combustione interna, e Toyota, che sta lavorando all’utilizzo dell’idrogeno per i motori endotermici.
Le auto fuel cell a idrogeno sono più diffuse e garantiscono migliori livelli di efficienza. Il funzionamento è appunto basato sulla cella (o pila) a combustibile, in cui avviene un processo di elettrolisi inversa, grazie al quale l’idrogeno stoccato nel serbatoio si combina con l’ossigeno prelevato dall’aria esterna filtrata, per andare a produrre l’energia elettrica che aziona il motore. Il processo prevede anche la formazione di calore e di acqua, che viene rilasciata nell’atmosfera sotto forma di vapore acqueo.
Tra i modelli fuel cell a idrogeno più noti, ci sono la Toyota Mirai o la Hyundai Nexo, quest’ultima premiata con 5 stelle nei crash test Euro NCAP.
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I pro e i contro delle auto a idrogeno

Implementare l’utilizzo dell’idrogeno, e in generale la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, avrebbe un impatto positivo sul mercato nazionale e internazionale, andando ad incidere positivamente non solo sulle richieste nuove, ma anche sulla capacità di far fronte alla domanda interna ed estera già presente, consentendo agli Stati di ridurre l’importazione di energia elettrica proveniente da combustibili fossili, con un notevole vantaggio per l’economia e per la salvaguardia del pianeta.

Tra gli altri vantaggi, le auto a idrogeno sono ancora più leggere di quelle elettriche, hanno un’autonomia superiore e richiedono tempi di ricarica più brevi.

Quali contro, dunque? I contro delle auto a idrogeno risiedono soprattutto nello status quo della tecnologia per produrre l’idrogeno stesso: non soltanto è complesso il processo per separare l’idrogeno dagli elementi a cui è associato in natura, ma risulta problematico anche lo stoccaggio e il trasporto.
I progetti per ottimizzare la produzione di idrogeno sono in evoluzione, ma i costi per ora sono elevati, con un diretto riscontro sui prezzi delle auto, superiori oggi anche al costo delle auto elettriche.
Inoltre, i distributori scarseggiano, specialmente in Italia, e questo rappresenta un ulteriore importante vincolo per la scelta del veicolo.

Auto a idrogeno: la situazione in Italia

La mobilità alternativa a idrogeno e in generale l'adozione di veicoli a idrogeno in Italia è poco sviluppata, si parla solo dell’1%, quindi una percentuale molto bassa, anche rispetto a Paesi come Stati Uniti o Giappone.

Elemento chiave per incentivare l’utilizzo dell’idrogeno – dunque la richiesta di veicoli a idrogeno – è la creazione di generatori/distributori di idrogeno. Infatti, non si può non considerare che ad oggi (ottobre 2021) i distributori di idrogeno in Italia sono solamente sei.

Importante sottolineare la necessità di realizzare distributori che forniscano idrogeno proveniente da fonti di energia rinnovabili: un fattore essenziale per lo sviluppo della mobilità sostenibile e per non generare ulteriori sprechi di energia elettrica proveniente dalla combustione di materie fossili.

Il campo delle sperimentazioni, tuttavia, è aperto. In particolare, Punch Torino e AVL Italia hanno già realizzato il prototipo del primo motore alimentato a idrogeno costruito nel nostro Paese che sarà pronto per la fase di installazione nel 2023, come racconta La Stampa in questo articolo.

Per incentivare l’utilizzo dell’idrogeno in Italia è intervenuto anche il MISE con il Piano Nazionale di Sviluppo Mobilità idrogeno Italia. Il piano fissa come obiettivo il raggiungimento di una quota di idrogeno del 20% entro il 2050 contro l’1% attuale. Un contributo fondamentale alla crescita dell'idrogeno verrà dato anche delle misure previste dal PNRR - Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (Recovery Plan).

Con queste risorse, lo scenario italiano si prevede possa crescere fino ipotizzare le 27.000 unità di auto FCEV vendute entro il 2025.

Un obiettivo tanto ambizioso quanto essenziale nel percorso condiviso verso una mobilità più sostenibile in cui l’energia venga impiegata in modo oculato e “circolare”, senza sprechi e producendo sempre meno emissioni.

Scopri il manifesto di Circular Mobility.

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Team Circular Mobility

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