//Un nuovo utilizzo per l’idrogeno?

Un nuovo utilizzo per l’idrogeno?

di | 2024-05-31T16:19:25+02:00 31-5-2024 16:19|Alboscuole|0 Commenti
di Miriana Lo Stritto Le auto a idrogeno sono veicoli ecologici ed efficienti. Tuttavia sono costose e richiedono infrastrutture di rifornimento specifiche che sono ancora molto rare. Un utilizzo curioso che l’idrogeno può avere è quello di carburante per veicoli. Questo può essere ottenuto dall’acqua tramite elettrolisi, cioè grazie al passaggio di una corrente elettrica attraverso l’acqua, con conseguente rilascio di idrogeno sotto forma di gas. Successivamente, quando l’idrogeno viene “bruciato” in presenza di ossigeno, restituisce acqua ed energia elettrica. I veicoli ad idrogeno convertono l’energia chimica dell’idrogeno in energia meccanica, bruciando in un motore a combustione interna oppure, facendolo reagire con l’ossigeno in una pila a combustibile, producendo elettricità. Sfruttano, per il loro funzionamento, una cella combustibile piazzata al centro dell’auto, un serbatoio in fibra di carbonio in grado di resistere a pressioni fino a 700 bar e poi uno o più motori elettrici. All’interno della cella combustibile avviene un procedimento chimico inverso rispetto all’elettrolisi: tramite l’unione di idrogeno e ossigeno si ottiene energia elettrica. La cella combustibile infatti ha un anodo, ossia l’elettrodo positivo, e un catodo, quello negativo. Il primo è saturo di ossigeno mentre il secondo ossida l’idrogeno. In questo modo si ottiene una reazione chimica per cui si genera elettricità e si hanno come scarti calore e acqua. L’energia elettrica poi confluisce direttamente al motore elettrico o a più motori elettrici che permettono all’automobile di muoversi. Tra i vantaggi, c’è il fatto che non produce gas nocivi o inquinanti, ma solo acqua e calore. Ha anche un’efficienza energetica superiore a quella delle auto a benzina o diesel e può percorrere molti chilometri con un serbatoio pieno. Un veicolo a idrogeno si può rifornire in pochi minuti nelle stazioni di servizio dedicate, senza dover aspettare troppo tempo alla colonnina. Inoltre, una delle qualità dell’idrogeno è la sua densità specifica di energia molto elevata, ben 40.000 wh/kg ovvero 236 volte l’energia specifica delle batterie agli ioni di litio. Questo significa che le auto ad idrogeno sono più leggere di quelle a batteria e hanno maggiore autonomia. Inoltre un rifornimento di idrogeno richiede pochi minuti rispetto a diverse ore per le auto a batteria. Ma allora perché le automobili ad idrogeno non si diffondono? La risposta sta nel procedimento di creazione dell’idrogeno. L’idrogeno infatti è l’elemento più abbondante in natura ma non è disponibile allo stato puro infatti, bisogna raffinare certi elementi per poterne ricavare un po’. Il metodo più comune è quello di prendere gli idrocarburi, ad esempio il metano, ed estrarre l’idrogeno oppure, tramite l’elettrolisi. Un altro svantaggio che ritroviamo per la creazione di questo tipo di vettura è anche il prezzo alto. Infatti, questa ha un costo di acquisto molto elevato, dovuto alla tecnologia avanzata e alle componenti come serbatoi ad alta pressione e alla fuel cell. Queste vetture devono inoltre tenere l’idrogeno sotto alta pressione, il che comporta a potenziali vari  rischi: l’esplosione della bombola è scongiurata dal sistema con cui è costruita la bombola stessa che si lacera ma non esplode. C’è poi il problema della fuga in caso di incidente o rottura che può essere critica perché a contatto con l’ossigeno l’idrogeno è infiammabile o esplosivo. L’Italia ha solo due opzioni di auto a idrogeno sul mercato: la Hyundai Nexo e la Toyota Mirai. Sono entrambe crossover di fascia alta, con dimensioni, comfort e tecnologia di buon livello. La Hyundai Nexo è un Suv di 467 mm di lunghezza, 186 mm di larghezza e 163 mm di altezza, con un passo di 279 mm e un bagagliaio che va dai 461 ai 1.466 litri di capacità. Il suo prezzo di listino è di 77.900 euro, ma si possono ottenere incentivi statali e regionali. La sua autonomia è di 664 km nel ciclo combinato Wltp, grazie ai tre serbatoi di idrogeno che hanno una capacità di 156 litri di gas compresso a 700 bar. Il motore elettrico ha una potenza di 120 kW e una coppia di 395 Nm, alimentato da una pila a combustibile da 95 kW e da una batteria agli ioni di litio da 1,56 kWh. L’auto è a trazione anteriore, mentre il cambio automatico è a una marcia. La Toyota Mirai ha una lunghezza di 497 mm, una larghezza di 189 mm e un’altezza di 147 mm. Il passo è di 292 mm e il bagagliaio ha una capacità di 321 litri. Il prezzo di listino è di 66.000 euro. L’autonomia dichiarata della Toyota Mirai è di 650 km nel ciclo Wltp, grazie ai tre serbatoi di idrogeno che possono ospitare fino a 5,6 kg di gas compresso a 700 bar. È dotata di un motore elettrico sincrono a magneti permanenti da 182 Cv e 300 Nm di coppia, alimentato da una pila a combustibile da 174 vV e da una batteria agli ioni di litio da 1,24 kWh. L’auto è a trazione posteriore, mentre il cambio automatico è a una sola marcia. Molte sono le aziende che stanno studiando la fattibilità di costruire auto alimentate ad idrogeno ed alcune (come appena visto) hanno già iniziato a svilupparle.