AUTO AD IDROGENO: UN CAMMINO ANCORA LUNGO E PIENO DI OSTACOLI.

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Dopo almeno dieci anni di ricerca sostenuta da ingenti finanziamenti, circa 100 miliardi di dollari, sia privati che pubblici, il trasporto ad idrogeno ancora fatica a diventare una realtà, ma a che punto siamo? Recentemente l’industria automobilistica mondiale ha tagliato il primo traguardo, varando la prima flotta di auto a celle a combustibile con dei prototipi derivati, per la maggior parte, da autoveicoli tradizionali a combustione di idrocarburi già in circolazione. Le maggiori case automobilistiche hanno, infatti, cominciato la sperimentazione su strada delle loro prime autovetture ad idrogeno. Già da diverso tempo sono in circolazione in diverse città, automezzi a combustione di idrogeno, soprattutto autobus, che, anche con buoni risultati, stanno circolando senza produrre scarichi nocivi, ma solo con emissione di vapor d’acqua e calore. La tecnologia con propulsori elettrici alimentati da celle combustibili, invece, ha dovuto affrontare un cammino più tortuoso per cause tecniche che ne hanno limitato le prestazioni. L’interesse per l’idrogeno, in realtà, è rivolto proprio verso questa tecnologia, anche perchè mentre i motori elettrici alimentati da celle a combustibile sono capaci di convertire fino al 55% dell’energia del combustibile in lavoro utile, l’efficienza di un motore a combustione di idrogeno si assesta intorno al 30%. Visti gli elevati costi di produzione dell’idrogeno od il fatto che per produrlo si debba spesso bruciare o convertire combustibili fossili, i risvolti economici ed ecologici sono risultati determinanti. Altri, poi, sono i limiti tecnici dei veicoli elettrici a celle combustibili, ad iniziare dalle difficoltà di immagazzinamento del combustibile stesso nell’automezzo che ne limita anche l’autonomia (attualmente intorno ai 350 Km) e la sicurezza, inoltre i costi e le difficoltà tecniche legate alla rete di distribuzione (problemi comuni anche ai veicoli a combustione diretta di idrogeno).
Infine, la tecnologia delle celle combustibili, pur partendo da un principio di funzionamento piuttosto semplice, è ancora gravemente affetta da problemi sulla potenza erogata e sulla durata dei suoi componenti, che ne eleva, quindi, anche i costi di costruzione e mantenimento. Ad esempio, sono tuttora in via di perfezionamento le membrane polimeriche delle celle a combustibile, che rappresentano il cuore vero e proprio di tutto il sistema e che determinano il 35% del costo di una cella. Il sottile film polimerico (membrana a scambio protonico), strappando gli elettroni all’idrogeno, si fa attraversare solo dal protone (atomo di idrogeno ormai positivo), conducendo, quindi, una corrente di elettroni nel circuito del motore elettrico dal quale, poi, confluiscono su un catalizzatore per riunirsi ai protoni ed all’ossigeno per dare acqua e calore. Solo negli ultimi mesi si è finalmente riusciti ad ottenere una membrana con elevata efficienza e costi inferiori ai 300 dollari a metro quadrato, che comunque resta un prezzo elevato vista la durata limitata della membrana stessa. Anche per i problemi di potenza si stanno raggiungendo solo ora i primi incoraggianti risultati. Una nota casa automobilistica giapponese è riuscita a produrre un’auto di dimensioni compatte, 5 posti, capace di raggiungere i 150 km/h e che può usufruire anche di un dispositivo di immagazzinamento di energia in un campo elettrico presente tra due armature cariche elettrostaticamente (ultracondensatore), capace, quindi, di erogare una potenza extra durante partenze, manovre di sorpasso e salite, e di accumulare energia durante le frenate. Anche il consumo di idrogeno è stato ridotto, il prototipo infatti riesce a percorrere 26 km con 1 litro di combustibile nel ciclo urbano e 22 km in autostrada (il motore elettrico, a differenza dei motori tradizionali, ai semafori si spegne). Ma il problema fondamentale dell’auto ad idrogeno, nonostante i progressi, resta il fatto che non è ancora conveniente produrre idrogeno. Per farlo (processo di elettrolisi), infatti, è necessaria una quantità di energia una volta e mezza superiore a quella ricavabile dalla sua “combustione” (energia in gran parte prodotta dall’utilizzo di combustibili fossili), oppure bisogna convertire metano in idrogeno con un processo chimico che produce molta anidride carbonica ed altri gas serra (processo di steam-reforming), almeno la stessa quantità prodotta dalla combustione diretta del metano. L’idrogeno e, quindi, il suo utilizzo per il trasporto, può essere considerato un vettore energetico conveniente per alcuni motivi ( fondamentale quello dell’impatto ambientale locale nullo in fase di combustione), ma solo se si riuscirà a produrlo a basso costo, senza generare ingenti quantità di CO2, ed a veicolarlo risolvendo gli importanti problemi di sicurezza che pone, si potrà davvero puntare verso una vera conversione dei sistemi di trasporto tradizionali. È evidente, quindi, che il cammino verso una commercializzazione reale dell’auto ad idrogeno è ancora lungo e che dipende sia dal miglioramento dei metodi di produzione dell’idrogeno, che dallo sviluppo di fonti di energia alternative ai combustibili fossili.

Massimiliano Santini UMBRIA METEO

Fonte: http://www.umbriameteo.com/editoriale.php?id=94[/web

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