Con la decisione presa dall’UE di ridurre entro il 2035 le emissioni di CO2 del 55%, per poter arrivare ad una completa decarbonizzazione entro il 2050, il mondo dell’auto sta attraversando un momento storico, in quanto dal 2035 in poi potranno essere venduti in Europa solo veicoli a zero emissioni. A livello globale circa il 30% delle emissioni di CO2, principale responsabile del fenomeno dell’effetto serra, è causato dai trasporti. In aggiunta al tentativo di operare sull’efficienza dei veicoli tradizionali e cercare di utilizzare combustibili più puliti, appare opportuno sviluppare la tecnologia del veicolo elettrico e, fra le varie soluzioni, quella più promettente a medio-lungo termine è basata sull’uso dell’idrogeno in veicoli a celle a combustibile.

Come funzionano i veicoli a celle a combustibile?

I veicoli a celle a combustibile a idrogeno funzionano mediante l’utilizzo di uno o più motori elettrici; quindi, rientrano a pieno titolo nella categoria delle auto elettriche. La sigla che si usa comunemente per designarle è FCEV, che significa “Fuel Cell Electric Vehicle”, per distinguerle dalle auto elettriche a batterie tradizionali, ossia le Battery Electric Vehicle, o BEV. Una caratteristica importante dei veicoli a idrogeno è che l’energia elettrica, richiesta per il funzionamento dei motori, non viene prelevata da un pacco batterie ma viene prodotta istantaneamente a bordo tramite le celle a combustibile.

Nella cella a combustibile si svolge la cosiddetta elettrolisi inversa, durante la quale l’idrogeno reagisce con l’ossigeno. L’idrogeno proviene da uno o più serbatoi presenti sull’auto, mentre l’ossigeno viene prelevato dall’aria circostante. Questa reazione genera esclusivamente energia elettrica, calore e acqua come prodotto di scarto. Un’auto a idrogeno è quindi priva di emissioni locali, e questo non è l’unico vantaggio.

A bordo del veicolo sono presenti una o più batterie per poter alimentare i sistemi ausiliari e per l’accumulo del surplus di energia elettrica prodotta. Come le altre auto elettriche, anche i veicoli a idrogeno sono in grado di recuperare l’energia in frenata; il motore elettrico converte l’energia cinetica dell’auto in energia elettrica e la accumula nella batteria.

Vantaggi e svantaggi di un auto a celle a combustibile

Andiamo a vedere quali sono i vantaggi e gli svantaggi di un’auto a idrogeno.

Vantaggi:

• Essendo auto elettriche sono molto silenziose, inoltre i motori elettrici rendono tutta la coppia disponibile anche a bassi regimi;
• Il tempo di rifornimento è molto breve, circa 3-5 minuti, a differenza di un veicolo a batterie che richiede un tempo di ricarica che varia tra i 30 minuti fino ad arrivare a qualche ora se non si utilizzano colonnine per la ricarica ultrarapida;
• Per la maggior parte dei veicoli ad idrogeno attualmente in commercio, l’autonomia è un loro punto di forza. Si parla infatti di una autonomia minima di 500 km percorribili con meno di 5 kg di idrogeno. Le auto alimentate da una batteria raggiungono questo valore solo se sono dotate di batterie molto grandi, ma questo comporterà un maggiore peso del veicolo, tempi di ricarica più lunghi e un maggior costo.

Svantaggi:

• Attualmente i distributori di idrogeno sono ancora pochissimi, in Italia ce ne sono solo 6 mentre in Germania ce ne sono oltre 100;
• Costo elevato legato al fatto che non si è ancora generata un’economia di scala per questi tipi di veicoli, dovuto principalmente alla scarsa presenza di distributori sul territorio nazionale. Bisogna inoltre considerare il costo del platino, che ricordiamo viene usato quasi sempre come catalizzatore. Le attuali vetture a idrogeno in commercio hanno un prezzo di acquisto di circa 70.000 euro. Oltre al prezzo di acquisto, anche i costi di gestione hanno un ruolo importante in termini di economicità e accettazione di questa tecnologia. Per le auto a idrogeno, è elevato il costo del carburante. Attualmente, un chilogrammo di idrogeno costa circa 14 euro in Italia, prezzo destinato a scendere sempre di più man mano che si svilupperanno infrastrutture dedicate.

Quali sono i rischi per chi compra un’auto a idrogeno?

L’idrogeno è altamente infiammabile, per tale motivo si hanno forti reticenze nei confronti di un veicolo che sia alimentato da questo gas. Tuttavia, una reazione incontrollata di idrogeno e ossigeno in un’auto a celle a combustibile è esclusa, in quanto i serbatoi vengono realizzati con più pareti spesse e sono estremamente sicuri.

Basti vedere i risultati ottenuti nei test Euro NCAP, dove le vetture a idrogeno, quali ad esempio la Toyota Mirai e la Hyundai Nexo, hanno ottenuto le 5 stelle superando tutti i crash test. Durante questi test si è dimostrato che i serbatoi di idrogeno sono estremamente sicuri: non hanno mai subito danni e l’idrogeno non è fuoriuscito.

Qual è il futuro delle auto a idrogeno?

L’idrogeno gioca un ruolo chiave per la decarbonizzazione del settore automotive, può essere una valida alternativa per il trasporto leggero su strada insieme alle auto elettriche alimentate a batteria, mentre rappresenta la migliore alternativa per il trasporto pesante (bus, tir, treni, ecc.) in quanto consente elevate autonomie con brevi tempi di rifornimento. Bisogna tuttavia dire che ha senso immettere nel mercato auto di questo tipo solo se l’idrogeno viene prodotto da fonti green.

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