Le auto a idrogeno spiegate: celle a combustibile, efficienza e zero emissioni
Il lancio dei veicoli è ostacolato dalla mancanza di infrastrutture tecnologiche
Toyota Mirai 2019
FREDERIC J. BROWN/AFP via Getty Images
Quando il mese scorso il segretario alle imprese Kwasi Kwarteng ha presentato la prima strategia per l'idrogeno del Regno Unito, ha affermato che il carburante aveva il potenziale per trasformare il modo in cui alimentiamo le nostre vite.
Una tale trasformazione è già stata vista nell'automobilismo. Fin dal Seconda guerra mondiale , i tecnici hanno utilizzato il gas idrogeno per alimentare i veicoli come alternativa più pulita alla benzina.
L'interesse e gli investimenti nella tecnologia dell'idrogeno per l'uso nelle automobili sono aumentati in modo significativo dagli anni '90. E con il governo che ha confermato che le vendite di nuove auto a benzina e diesel saranno vietate nel Regno Unito dal 2030, sono previsti ulteriori finanziamenti.
La tecnologia
Le auto alimentate a idrogeno non contengono motori a combustione. Invece, la chiave per un'auto a idrogeno è la cella a combustibile, ha detto Guida elettrica .
Il gas entra nella cella a combustibile da un serbatoio e si mescola con l'ossigeno per creare acqua in una reazione chimica che genera elettricità che viene utilizzata per alimentare i motori che azionano le ruote, ha spiegato Hub dell'idrogeno , una comunità guidata dall'industria di parti interessate nella catena di approvvigionamento dell'idrogeno e delle celle a combustibile. I serbatoi di idrogeno vengono riforniti in un processo che è praticamente lo stesso di un'auto a benzina o diesel, ha aggiunto il gruppo.
Idrogeno vs auto elettriche
Le impronte di carbonio dei veicoli alimentati a idrogeno ed elettrici sono simili, ma i primi possono viaggiare molto più lontano senza bisogno di fare rifornimento - e quando lo fanno, il processo richiede minuti anziché ore, ha affermato Driving Electric.
Tuttavia, il primo argomento degli scettici contro i veicoli a idrogeno è l'efficienza, ha affermato Espresso automatico. Secondo Tom Baxter, docente di ingegneria chimica all'Università di Aberdeen, per creare idrogeno da utilizzare nelle celle energetiche, l'elettricità viene convertita in gas, di solito tramite elettrolisi, un processo in cui si perde circa il 25% dell'energia della fonte.
L'idrogeno risultante viene quindi compresso, raffreddato e trasportato a una stazione di rifornimento di idrogeno, che perde circa un altro 10%, ha spiegato Baxter in un articolo su La conversazione . E una volta all'interno del veicolo, un ulteriore 25% dell'energia della fonte viene persa nella conversione dell'idrogeno in elettricità e nel suo utilizzo per alimentare il motore, ha scritto.
Secondo i calcoli di Baxter, in questo processo da filo a gas a filo viene infine utilizzato solo il 38% dell'energia iniziale, o 38 watt su 100. In confronto, le auto elettriche sono quasi due volte più efficienti, utilizzando circa 80 watt su 100 dell'energia iniziale.
I capi dell'industria automobilistica si sono anche messi in fila per versare acqua fredda sulle speranze per il lancio di massa di veicoli a celle a combustibile a idrogeno, ha affermato il Financial Times . La Volkswagen, la seconda più grande al mondo per vendite, ha quasi abbandonato i suoi piani per l'idrogeno, secondo il giornale. E la rivale tedesca Mercedes ha tranquillamente accantonato il suo ultimo progetto di celle a combustibile per autovetture l'anno scorso, mentre la BMW mantiene solo un punto d'appoggio nella tecnologia.
Tuttavia, Toyota e Hyundai continuano a investire pesantemente nella tecnologia, con quest'ultima che mira a ridurre di oltre la metà il costo dei componenti chiave delle auto a celle a combustibile entro il 2030.
Spinta agli investimenti
Nonostante i vari inconvenienti coinvolti, per una mobilità veramente sostenibile, l'idrogeno è un carburante che non può essere ignorato, ha affermato Auto Express. Le auto a idrogeno producono zero emissioni di carbonio dai loro scarichi.
Tuttavia, le credenziali dell'idrogeno come fonte di energia pulita rimangono un problema, ha affermato il FT, che ha sottolineato che non tutto l'idrogeno è uguale.
L'idrogeno verde viene prodotto utilizzando elettricità da fonti energetiche rinnovabili, mentre l'idrogeno blu utilizza il gas naturale, con eventuali emissioni di carbonio catturate e immagazzinate o riutilizzate.
All'estremità più dannosa dello spettro, l'idrogeno grigio utilizza il gas naturale ma senza catturare le emissioni e l'idrogeno marrone è derivato dal carbone termico. Entrambi sono relativamente più economici, ma hanno un maggiore impatto ambientale.
Tuttavia, questo non vuol dire che i veicoli elettrici se la cavino necessariamente meglio sul fronte delle emissioni. La produzione di batterie agli ioni di litio richiede un'elevata intensità energetica, ha dichiarato ad Auto Express Jon Hunt, responsabile di Toyota per la commercializzazione di veicoli a celle a combustibile a idrogeno.
Secondo le stime di Hunt, una tipica batteria da 100 kWh fornirà un'autonomia potenziale di 250 miglia e, per produrre quella batteria, occorrono circa 20 tonnellate di CO2.
Una tipica batteria dura 150.000 miglia, il che equivale a circa 83 g/km di CO2. Quindi, se si tiene conto della ricarica su quella stessa distanza, la stessa auto con batteria fornirà 124 g/km di CO2 nel corso della sua vita, ha affermato. In confronto, secondo Hunt, le emissioni di un'auto a idrogeno potrebbero arrivare a 60 g/km.
Stato di avanzamento
Le vendite dei veicoli a idrogeno sono attualmente molto inferiori a quelle delle auto elettriche in parte perché non esistono ancora le infrastrutture per supportare il loro uso diffuso.
I veicoli a idrogeno devono essere riforniti in stazioni specializzate, di cui solo 11 operanti nel Regno Unito, secondo gli ultimi dati dei consulenti del governo Mobilità H2 nel Regno Unito . Ciò si confronta con più di 42.000 connettori per punti di ricarica elettrici registrati da EDF Energia .
Quindi gli investimenti nelle infrastrutture dell'idrogeno saranno una parte importante della Strategia per l'idrogeno del governo.
Un altro problema con le auto a idrogeno è il costo. Un veicolo a idrogeno Hyundai Nexo costa più di £ 68.000, mentre il Toyota Mirai è più di £ 54.000.
Il costo medio di un'auto elettrica nel Regno Unito è di £ 44.000, con alcuni cartellini dei prezzi a partire da £ 17.350, secondo il sito finanziario agili pinne .
Le auto a idrogeno sono attualmente anche relativamente costose da rifornire.
Tuttavia, con i giganti dell'auto, tra cui Toyota, che lavorano per ridurre i costi di produzione delle auto a idrogeno, i fan della tecnologia sperano che una generazione meno costosa di nuovi veicoli sia in arrivo.
Esperienza di guida
Mirai di Toyota è silenziosa ed elegante da guidare, ha detto Il Guardiano Australia è Matilda Boseley. In effetti, finché vivi vicino a una stazione di rifornimento, l'esperienza è incredibile.
Questo potrebbe essere un grosso problema per i conducenti nel Regno Unito al momento. Tuttavia, ha scritto lo scozzese di Alastair Dalton, mentre percorreva una tangenziale di Aberdeen con lo stesso veicolo, ci sono volute molte miglia per intaccare l'indicatore del carburante.
E quando si è dovuto fermare per fare rifornimento, il processo è stato semplice e veloce, anche se il costo del carburante è stato una sorpresa.
