Non è fantamobilità: l’idrogeno nuova frontiera green
Bus a idrogeno: come funzionano, vantaggi, limiti e quando arriveranno a Roma. Tutto quello che c'è da sapere sull'H2.
Prima puntata della rubrica “Non è fantamobilità”, nella quale parleremo di alcune nuove tecnologie nell’ambito della mobilità, attualmente in fase di sviluppo o sperimentazione, analizzandone il funzionamento, i problemi attuali e come potrebbero essere integrate a Roma in un prossimo futuro.
L’idrogeno, nonostante sia una tecnologia studiata da diversi decenni, ha delle potenzialità ancora inespresse, che potranno fare la differenza contro il riscaldamento globale. Alcune città come Milano, Bolzano, Amburgo e Bologna si sono già dotate di una flotta, prima con sperimentazioni circoscritte, quindi con flotte più ampie. Partiamo dall’inizio.
L’idrogeno come fonte energetica
Con il sorgere del nuovo millennio le principali aziende dell'automotive hanno iniziato a sperimentare motori a idrogeno (H2), molecola in grado di produrre grandi quantità di energia con poco ingombro e un basso peso. Salvo, nella maggior parte dei casi “gettare la spugna”, a causa dei costi proibitivi della ricerca.
Fino ad ora, sono stati individuati due principali metodi di impiego:
la combustione diretta;
l’utilizzo in pile o celle a combustibile.
Bruciare l'idrogeno è simile alla combustione del diesel in un motore endotermico, sia per funzionamento, che per efficienza. Dal punto di vista delle emissioni, non produce anidride carbonica, ma una grande quantità di ossidi di azoto (NOx),che hanno effetti diretti sulla salute dell'uomo. Un metodo non considerato 100% green, ma a emissioni ridotte.
Il secondo tipo, chiamato anche FC (fuel cell, celle combustibili), usa l’elettricità generata dalla reazione dell'idrogeno, conservato in bombole, con l'ossigeno dell'aria per alimentare un motore elettrico. L’unico prodotto di tale reazione è il vapore acqueo. Anche questo gas, per quanto possa sembrare strano, è considerato un gas serra (si pensi all'effetto dell'umidità sulla conservazione del calore nell'aria), ma differenza dell'anidride carbonica e del metano rimane in circolo per poco più di una settimana e ricade sotto forma di pioggia. L'elettricità della reazione non basta però in tutti i casi, rendendo necessaria la presenza di batterie di dimensioni ridotte, per supportare le celle durante le partenze o le salite. Rispetto alle sole batterie, l’efficienza di questo sistema è minore, a causa dei passaggi intermedi per sintetizzare, comprimere e far reagire l’idrogeno.
La principale differenza tra le due tecniche riguarda l’uso del gas: nella combustione le molecole sono solo un carburante alternativo, potremmo dire, “un metano del futuro”. Nel secondo, non è l’H2 a muovere direttamente il veicolo, ma le reazioni che generano elettricità che caricano delle batterie.
Nell’ultimo periodo la ricerca sull’H2 (nella forma delle fuel cell) ha ricevuto nuovo vigore, soprattutto nell’ambito del trasporto pubblico cittadino. Vari sono i fattori che hanno portato a questa scelta a scapito dell’alimentazione elettrica convenzionale:
Si “bypassa” il principale problema, l’infrastruttura. Il TPL, avendo tratte stabilite, può basarsi anche su una sola stazione di ricarica nei depositi per fare il pieno ai bus.
La densità energetica delle fuel cell si mostra vantaggiosa per camion, autobus, tram e altri mezzi pesanti: potendo generare l'elettricità dall'idrogeno, si riduce sensibilmente la dimensione dei pacchi batteria necessari.
Conseguentemente all'alleggerimento delle batterie, l’autonomia risulta essere tra 1,5 e 2,5 volte quella di un sistema convenzionale a batteria, tanto da spingere a usare l’idrogeno persino nei treni regionali
Il tempo necessario per il rifornimento è drasticamente ridotto rispetto alla ricarica delle batterie, arrivando a massimo 20 minuti per i mezzi più grandi.
L'idrogeno ha una maggiore adattabilità, essendo meno influenzato nell'efficienza dai climi estremi - caldi e freddi - che possono sensibilmente diminuire l'autonomia delle batterie dei bus puramente elettrici. Basti pensare a cosa è successo in queste settimane di grande caldo a Roma.
Allora perché non “idrogenizziamo” tutto?
Il sistema non è ancora perfetto, nonostante i più di vent’anni di sviluppo.
La principale limitazione della diffusione di massa è la mancanza delle infrastrutture di generazione dell'idrogeno: rispetto a una pompa di benzina o alle colonnine elettriche, una stazione di ricarica dell'idrogeno può costare diversi milioni di euro anche per impianti di piccole dimensioni. E non è solo il "distributore" a costare: gli autobus FC si attestano a un prezzo che può essere del 30/40% superiore allo stesso modello a batteria. Ciò è dovuto all'estrema precisione necessaria per assicurarsi il corretto funzionamento dei pezzi, come le bombole da 350 o 700 atmosfere in fibra di carbonio, e la presenza di materiali rari come il platino.
L'idrolisi, ovvero la separazione dei gas (H - idrogeno e O - ossigeno) che compongono l'acqua, la compressione del gas, lo stock e l'iniezione dei serbatoi dei veicoli ha diversi costi indotti dal punto di vista energetico: conseguentemente la fonte energetica primaria deve essere rinnovabile affinché l'idrogeno sia veramente green. Bruciare combustibili fossili per alimentare l'elettrolisi, ad esempio, sposta solo il problema dell'inquinamento altrove.
E a Roma vedremo mai mezzi a idrogeno?
La risposta è quasi sicuramente sì, nel 2024 Atac ha affidato alla Sapienza la realizzazione del progetto per un impianto di medie dimensioni, dotato di pannelli solari. Sarà costruito nella rimessa di Acilia, rimessa che ospiterà anche una flotta, almeno nel primo periodo, di 30 mezzi a idrogeno. In seguito, in base ai risultati, si deciderà se proseguire, potendo arrivare fino a 113 veicoli.
Una proposta da valutare sarà quella di aprire Acilia al mercato privato, consentendo ad Atac di vendere l'idrogeno in eccesso alla pompa: questo faciliterà presto o tardi, l'avere, quantomeno a sud di Roma, un'automobile a idrogeno.
(Per approfondire sulla rimessa di Acilia)
Anche per i treni stanno prendendo piede alcune sperimentazioni interessanti in Friuli e in Sardegna, recentemente autorizzate dall'ANSFISA. Nulla è attualmente previsto su ferro per la Capitale.
L’idrogeno rimane tutt'ora un grande "vorrei ma non posso" della mobilità: alcune città “pioniere” si sono già mobilitate per dare a tale sistema di alimentazione la possibilità di crescere, di essere sviluppato “sul campo”. Sicuramente l’H2 sarà alla base della mobilità green del futuro, rimane solo da capire tra quanto.
L'infomobilità di Odissea Quotidiana su Roma Trasporti News 24
