Secondo una squadra di ricerca della Washington University l’azoto liquido potrebbe essere una valida alternativa all’idrogeno, più semplice da produrre ed altrettanto ecologico
Non molti avrebbero mai pensato che l’azoto liquido potesse essere una fonte ecologica per la mobilità verde. Invece, una squadra di ricercatori dell’Università di Washington studia questa opportunità fin dagli anni ’90, e sembra che Abe Hertzberg e i suoi colleghi siano arrivati a un punto di svolta nella ricerca con la loro concept car LN2000. Questa svolta potrebbe aprire porte inaspettate alla mobilità verde, offrendo un’alternativa potenzialmente più ecosostenibile rispetto all’idrogeno giallo.
L’azoto liquido si dimostra più sostenibile rispetto a praticamente tutte le altre alternative perché elimina non solo l’inquinamento dovuto alla combustione di idrocarburi, come avviene con tutti i tipi di idrogeno attualmente conosciuti, ma riduce anche l’inquinamento associato alla produzione. Questo aspetto potrebbe incentivare un uso più ampio di questa tecnologia. È importante sottolineare che gli sforzi del gruppo di ricercatori si sono concentrati nel ridurre al minimo, praticamente a zero, la dipendenza dai combustibili fossili.
Come può l’azoto liquido garantire emissioni zero per i veicoli?
Prima di rispondere a questa domanda, è importante ricordare che l’atmosfera terrestre, l’aria che respiriamo, è composta in parte da ossigeno. Se così non fosse, il mondo prenderebbe fuoco con estrema facilità. Inoltre, l’atmosfera contiene una serie di altri gas che formano il delicato equilibrio che ci permette di rimanere vivi. In particolare, l’azoto è il gas principale che respiriamo, rappresentando quasi l’80% dell’atmosfera. Segue l’ossigeno, che costituisce circa il 21%, e poi argon, anidride carbonica e altri gas presenti in piccole tracce.
Come viene prodotto l’azoto liquido?
La produzione di azoto liquido avviene mediante la distillazione fratturata dell’acqua, questi sono i punti principali:
- la compressione dell’aria: l’aria presa dall’atmosfera subisce un processo di compressione ad alta pressione che porta all’aumento della temperatura dell’aria;
- il processo di raffreddamento dell’aria ora compressa: mediante uno scambiatore di calore l’aria viene portata ad una temperatura molto bassa;
- l’espansione dell’aria: una volta raffreddata, l’aria viene instradata verso la valvola di espansione che porta ad un’ulteriore abbassamento della temperatura che causa la separazione dei vari componenti dell’aria;
- la distillazione frazionata: mediante una colonna di distillazione frazionata, c’è la definitiva scissione dei tre principali gas, azoto, ossigeno ed argon, ma arrivando prima all’ebolizione si condensa velocemente;
- la raccolta: l’azoto liquido viene raccolto ed estratto dalla base della colonna di distillazione.
Il motore a azoto sarebbe migliore rispetto a quello a idrogeno oppure a quello elettrico puro?
In sostanza, questo motore non necessita di grandi spazi, quindi un piccolo serbatoio potrebbe contenere molto più azoto liquido rispetto all’idrogeno e, ancora di più, rispetto ai motori a combustione interna tradizionali. Un serbatoio più piccolo significa maggiore spazio per i bagagliai e per l’abitacolo. Non vi sarebbero problemi relativi all’autonomia, poiché non sarebbe difficile adattare i distributori di carburanti attuali per l’erogazione dell’azoto liquido. Inoltre, i bassi costi e la piena sostenibilità del carburante rappresentano ulteriori vantaggi.
Ma se è così buono perché ancora i motori ad azoto liquido non sono in commercio?
Tenendo presente che non si sta parlando di una tecnologia nuovissima sarebbe lecito pensare che a questo punto si sarebbe già dovuta essere diffusa in tutto il mondo ma ancora vi sono dei problemi da risolvere per ciò che concerne il motore ad aria poiché non è in grado a fornire prestazioni sufficienti per l’uso commerciale. I motori a idrogeno, per esempio quello proposto da Yamaha Motor, sono ad un elevato grado di sviluppo quindi è logico pensare che questa tecnologia sarà adoperata ancora per molto tempo.