Sabato, 10 Settembre 2022 10:00

I miglioramenti tecnologici potrebbero riportare in auge la scelta dell'idrogeno?

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Le auto a idrogeno sono un sogno o una realtà lontana? Il clamore sulle celle a combustibile a idrogeno è gradualmente svanito quando i BEV, (Battery Electric Vehicle) hanno iniziato a prendere piede nel mercato dei trasporti ecologici. 

Negli anni 2000, sotto la pressione del cambiamento climatico e delle politiche ecologiste,

diverse case automobilistiche hanno iniziato a investire sulla tecnologia delle celle a combustibile a base di idrogeno, come una delle soluzioni ecologiche più efficienti dal punto di vista sia energetico che ecologico, visto che l'unica emissione di scarico sarebbe stata il vapore acqueo. Sono così partiti corposi finanziamenti per lo sviluppo di celle a combustibile a idrogeno FCV, le cosiddette Fuel Cell Vehicle.

Tuttavia, il clamore sulle FCV è gradualmente svanito quando i veicoli elettrici a batteria (BEV) hanno iniziato a prendere piede nel mercato dei trasporti ecologici. Il lancio nel 2008 da parte di Tesla e della sua prima auto elettrica di lusso, la Roadster, ha aperto le porte a nuovi scenari. Insomma è stato subito evidente che nel prossimo futuro, l'alimentazione a batteria avrebbe fornito soluzioni più efficienti rispetto alle celle a combustibile per soddisfare la domanda di auto ecologiche.

Ma la domanda da porsi è a che punto stanno le ricerche di auto FCV a idrogeno? E soprattutto c'è da chiedersi se i miglioramenti tecnologici saranno in grado di riportarli in concorrenza con le auto elettriche BEV.

Alla fine degli anni '90, quando la tecnologia delle batterie agli ioni di litio non era ancora sufficientemente sviluppata per l'uso nei veicoli commerciali, molte persone scommettevano sulla tecnologia a idrogeno, che sembrava più fattibile. Toyota è stata tra le prime a interessarsi alla tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno e nel 2014 la casa automobilistica ha lanciato la berlina Mirai. Alla fine del 2021, tuttavia, in Europa erano state vendute solo circa 800 unità. Anche la Nexo di Hyundai, un SUV a celle a combustibile che ha debuttato nello stesso periodo, non è riuscito a introdursi nel mercato automobilistico.

Tuttavia le prime delusioni commerciali non hanno impedito ad altre società, tra cui BMW e Audi, di perseguire questa tecnologia e scommettere sui veicoli a celle a combustibile. BMW credeva che le auto a idrogeno avrebbero guadagnato maggiore interesse attraverso lo sviluppo delle infrastrutture necessarie per l'idrogeno. La casa automobilistica tedesca infatti ha raccontato già volte i numerosi vantaggi delle auto a idrogeno, tra cui tempi di ricarica rapidi, autonomia maggiore, capacità di fornire prestazioni complete anche sotto i –20˚C e praticamente nessun rumore del motore. La BMW ha nuovamente affermato il suo impegno per gli FCV a idrogeno precisando che piccole auto della BMW, la iX5 Hydrogen, sarebbero state prodotte entro la fine del 2022.

A differenza altre case automobilistiche europee, tra cui Volkswagen e Mercedes, la filosofia di Tesla, ovvero che le auto a idrogeno non abbiano futuro. I motivi sono che le auto alimentate a idrogeno sono molto più costose da acquistare rispetto alle elettriche. E le aziende inoltre notano che il processo di guida di un'auto a celle a combustibile - dalla generazione dell'idrogeno puro all'alimentazione del propulsore elettrico per guidare il veicolo - non contribuisce alla protezione del clima, poiché la maggior parte dell'idrogeno viene ancora generata utilizzando combustibili fossili.

Quindi ad oggi le batterie sono la scelta migliore?
Bisogna ammettere che oggi le auto full elettriche restano più efficienti dal punto di vista energetico rispetto agli FCV, in base a fattori come il modo in cui viene prodotto il carburante e come viene generata l'elettricità nell'auto. L'analisi well-to-wheel,che misura l'efficienza complessiva di un veicolo, mostra che ci sono più processi coinvolti nella guida di un'auto a idrogeno che nella guida di una elettrica. Per l'idrogeno, è necessario eseguire l'elettrolisi, comprimere il gas e trasportarlo, quindi riconvertire l'idrogeno in elettricità. Ad ogni passo si verifica una notevole perdita di energia, che si traduce in un'efficienza complessiva di appena il 40%. Inoltre, come evidenziato dalla Commissione europea dell'energia - https://ec.europa.eu/info/policies/energy_it - , il 96% dell'idrogeno in Europa viene ancora prodotto utilizzando combustibili fossili.

I BEV, d'altra parte, hanno un'efficienza "well-to-wheel" di circa il 76% e le stazioni di ricarica per veicoli elettrici stanno ora adottando fonti rinnovabili, rendendo i BEV più ecologici.

E' chiaro che questi fattori hanno portato ad un vero e proprio boom nel mercato dei veicoli elettrici in Europa e la maggior parte delle case automobilistiche sta spostando la produzione nei veicoli alimentati a batteria. Non a caso la maggior parte dei governi europei ha messo in campo diverse misure fiscali per agevolare sia produttori che consumatori. Il risultato di questi incentivi è chiaro: le vendite di veicoli elettrici hanno superato le vendite di auto diesel nel dicembre 2021 come riferito dal United National Environment Program (UNEP) e dall'Associazione europea dei produttori di automobili (ACEA).

Non vai comunque dimenticato che i sistemi a idrogeno di nuova generazione faranno la differenza. Non va chiaramente ignorato il fatto che l'idrogeno rappresenta pur sempre una scelta di combustibile sostenibile. Una volta adottato più fonti rinnovabili nella catena di approvvigionamento delle celle a combustibile a idrogeno, gli FCV saranno in grado di competere con le elettriche, anche perché le celle a combustibile a idrogeno presentano due vantaggi principali rispetto alle batterie: il peso e il tempo di ricarica. L'idrogeno infatti viene immagazzinato in forma gassosa, rendendo le celle a combustibile leggere e un serbatoio vuoto può essere riempito in soli cinque minuti, mentre gli attuali caricabatterie per veicoli elettrici alimentano la batteria dallo 0% all'80% in 10 fino a 30 minuti, a seconda il tipo di colonnina usata.

Attualmente sono parecchie le startup europee che stanno lavorando per migliorare la tecnologia delle celle a combustibile e rendere così la produzione di idrogeno per gli FCV molto più rispettosa per l'ambiente. Al momento AFC Energy (con sede nel Regno Unito), Topsoe (Danimarca), Hopium (Francia) e SFC Energy (Germania) sono i principali attori nel mercato europeo della tecnologia delle celle a combustibile.
Insomma nel prossimo decennio potremmo assistere a un cambio di paradigma rivoluzionario, sempre ammesso e concesso che le nuove tecnologie portino ad un superamento degli ostacoli finora presenti nelle celle a idrogeno.

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