L’idrogeno: una soluzione al problema della mobilità?

L’auto a idrogeno è ormai chiacchierata da anni, molte case automobilistiche ne hanno presentato prototipi ma solo nell’ultimissimo periodo si vedono i primi modelli in commercio che promettono emissioni zero, ma cerchiamo di capire come funziona.

Tipologie di motori ad idrogeno

Partiamo col dire che ci sono due tipologie di motori a idrogeno:

• HICEV (Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicle) che possiamo immaginarle come auto con motori a combustione “normali” che bruciano una miscela di idrogeno e ossigeno in camera di combustione;
• FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle), queste sono composte da delle celle di combustibile che reagendo con l’Ossigeno producono energia elettrica, che va ad alimentare un motore elettrico, quindi la macchina sarà una normale auto elettrica alimentata da idrogeno.

Le case automobilistiche non hanno praticamente mai usato per il primo sistema, tranne in rarissimi casi. Quelli che oggi troviamo in commercio sono modelli FCEV, la facilità di adattare auto elettriche allo scopo ha spinto verso questa strada, anche per i notevoli vantaggi che apporta:

• semplicità di ricarica, si fa rifornimento in maniera convenzionale in un distributore di idrogeno, in 4-5 minuti si ha una autonomia di 5-700km a seconda del modello. Di contro i distributori di idrogeno allo stato attuale non sono per nulla diffusi;
• ottima capacità di stoccaggio, l’idrogeno apporta per ogni Kg un’energia di 33KWh contro i 13KWh della benzina oppure gli 0.2KWh delle batterie più moderne, mantenendo però l’efficienza dell’auto elettrica, che è di molto superiore a un motore a combustione;
• emissioni, come già detto in movimento L’auto non produce alcuna emissione se non vapore acqueo.

Diffusione dei veicoli ad idrogeno

Verrebbe da chiedersi allora perché questo non sia ormai lo standard del automotive, vi anticipiamo che la lobbies del petrolio e i complotti non c’entrano. Il problema viene a crearsi quando valutiamo le emissioni su tutto il ciclo e iniziamo a interrogarci sui metodi di produzione di questo gas delle meraviglie. L’idrogeno è un gas abbondante in natura, ma ha il difetto di non saper stare solo, appena libero troverà subito un altro atomo o più per formare una molecola, sia essa H₂O quando incontra ossigeno, o idrocarburi quando trova del carbonio. Praticamente c’è idrogeno in tutto ciò che ci circonda, ma non libero.

Tipologie di idrogeno

Quindi per avere H₂ da immettere nei nostri serbatoi dobbiamo “slegarlo”, ci sono vari metodi. I più diffusi sono l’idrolisi dell’acqua o il reforming degli idrocarburi. Rompere un legame chimico non è gratis, ha un costo energetico, e in base al metodo utilizzato abbiamo i vari tipi di idrogeno:

• Nero. L’idrogeno “nero” ha questo nome perché si estrae dall’acqua utilizzano l’energia prodotta da una centrale elettrica a carbone o a petrolio;
• Grigio. È “grigio” più del 90% dell’idrogeno oggi prodotto. Si ricava dallo scarto produttivo di una reazione chimica, oppure, dal metano (che è formato da idrogeno e carbonio) o da altri idrocarburi;
• Blu. Estratto da idrocarburi fossili e a differenza del “grigio” l’anidride carbonica che risulta dal processo viene catturata e stoccata. Dubbi sul fatto che la “cattura” sia garantita al 100% rimangono presenti;
• Viola. L’idrogeno “viola” si estrae dall’acqua usando l’energia prodotta da una centrale nucleare, malgrado l’opinione pubblica negativa il nucleare rimane un carburante a zero emissione di CO2;
• Verde. L’idrogeno “verde” è, come dice anche il nome il più pulito. Si estrae sempre dall’acqua, ma usando energia prodotta totalmente fonti rinnovabili, come centrali idroelettriche, impianti solari o eolici.

Qualche pensiero finale

Capiamo quindi che l’idrogeno può essere d’aiuto nella lotta ai cambiamenti climatici se si riuscisse a produrlo al 100% con metodi “puliti”. Ovviamente non sarebbe ideale per tutte le auto, soprattutto se consideriamo che la gran parte degli automobilisti guida per meno di 100Km al giorno. In questi casi l’auto elettrica tradizionale potrebbe essere ancora una soluzione migliore.

Come tutti i problemi complessi una sola soluzione non può essere risolutiva e definitiva. La soluzione la possiamo trovare in un insieme di “strade” da seguire. L’alimentazione a idrogeno è una delle alternative applicabili per il problema della mobilità sostenibile, ma che non sarà totalmente risolutiva, soprattutto se non si partirà da un utilizzo più consapevole dei mezzi di trasporto e una produzione sostenibile dell’energia.

Articolo a cura di Marco LOTTA