L’industria automobilistica è nel pieno di una trasformazione enorme. A renderla tangibile le possibilità aperte dall’entrata sul proscenio dei motori a idrogeno, i quali fondano il loro funzionamento su carburante a base d’acqua. Ove tale strada si rivelasse effettivamente praticabile, per i motori elettrici potrebbe essere la fine, almeno per quanto concerne il loro ruolo nel modello di mobilità che si va prefigurando per il futuro.
I motori a idrogeno stanno assumendo un ruolo sempre più importante
I motori a idrogeno sono un’ipotesi su cui l’industria automobilistica sta lavorando ormai da anni. Se per un certo periodo è sembrato che non potessero rappresentare una strada effettivamente praticabile, le ultime scoperte sul tema hanno mutato completamente lo scenario.
A rendere possibile questo nuovo sviluppo, a livello scientifico, è stato soprattutto il loro utilizzo negli sport motoristici da competizione. Intercettato in particolare da AVL Racetech, azienda già nota per la produzione di motori aerospaziali. Il suo primo motore a combustione a idrogeno da 2,0 litri, ha infatti rappresentato un passo molto importante, in termini di modernizzazione, per le applicazioni industriali. A renderlo tale un gruppo propulsore turbocompresso in grado di erogare oltre 400 cavalli, cui si va a mixare un ulteriore aumento di potenza apportato da un sistema di iniezione d’acqua.
Il motore in questione, si distingue per le eccezionali prestazioni operative che riesce a conseguire. Il suo funzionamento, in particolare, denota livelli di efficienza praticamente pari a quelli dei motori da corsa, nonostante la diversità dalla tecnologia convenzionale a idrogeno. Grazie alla combinazione della tecnologia di iniezione d’acqua, il motore è in grado di raggiungere una pressione più elevata che, in concorso con il raffreddamento della camera, gli consente di conseguire livelli di competizione motoristica estrema.
Su cosa si basa il motore a idrogeno di AVL Research?
L’innovazione del motore a idrogeno di AVL è da ravvisare nella presenza di sistemi di iniezione d’acqua i quali provvedono all’introduzione del liquido nell’aspirazione dell’aria. Questo modus operandi nel corso del processo, va in pratica ad aumentare la pressione e ridurre le temperature della camera, con conseguente miglioramento di prestazioni ed efficienza.
Il risultato finale si sostanzia in una migliore potenza in uscita dal motore, cui contribuiscono gli ingegneri gestendo in maniera attenta la temperatura e la pressione delle reazioni di combustione. In particolare, questo sistema dimostra tutto il suo potenziale in termini di innovazione riuscendo ad erogare più potenza rispetto ai motori a combustione interna convenzionali quando funziona con energia a idrogeno.
E in tale veste, va a dimostrare come la tecnologia a idrogeno sia in grado di garantire non solo vantaggi a livello ambientale, ma anche in termini di miglioramento delle prestazioni. Tanto che secondo le previsioni, il carburante a idrogeno, mixato con l’iniezione di acqua, si rivelerà in grado di creare una soluzione potente ed ecologica per la sostituzione dei motori a benzina. Consentendo in tal modo ai motori a idrogeno di dominare non solo gli sport motoristici, ma anche il trasporto quotidiano.
Una soluzione più ecologica
La tecnologia di propulsione a idrogeno rappresenta un’opzione di energia rinnovabile più pulita rispetto ad altre soluzioni le quali utilizzano motori a combustione e sistemi elettrici a batteria. L’idrogeno, infatti, dispiega la sua azione sotto forma di combustibile il quale non produce nulla più che che emissioni di vapore acqueo. E, in tale veste, si mostra in grado di affermarsi alla stregua di una tecnologia di combustibile a emissioni zero.
La fonte di energia dei motori a idrogeno è del resto completamente diversa da quella alla base dei motori endotermici, ovvero alimentati da benzina e gasolio. L’idrogeno, in effetti, va ad eliminare l’inquinamento atmosferico e non provoca le modifiche climatiche che preoccupano sempre di più l’opinione pubblica di ogni parte del globo.
Nei confronti dei motori elettrici, poi, il motore a idrogeno vanta un vantaggio di grande rilievo. Non necessita infatti di quei materiali, le terre rare, che sono invece presenti nelle batterie destinati ai motori elettrici. Un vantaggio decisivo non solo in termini di rifornimento, ma anche etici, considerato lo sfruttamento della manodopera minorile per l’estrazione di cobalto a altri materiali simili.
Proprio la ridotta necessità di estrazione di metalli delle terre rare dalle miniere, in definitiva, consente ai motori a idrogeno di affermarsi nella veste di una soluzione di trasporto sostenibile, riflettendosi in una decisa riduzione dell’impatto ambientale.
Quali sono i fattori che potrebbero frenare l’adozione dei motori ad acqua?
Naturalmente, sino a questo momento abbiamo limitato la nostra panoramica ai vantaggi prospettati dai motori ad acqua. Sull’altro piatto della bilancia, però, occorre mettere alcuni limiti di non poco conto. Gli ostacoli che ne stanno impedendo l’adozione su larga scala sono molteplici. La sfida principale, in tal senso, è rappresentata dal fatto che i motori a idrogeno sono ostacolati dall’assenza di una infrastruttura di ricarica adeguata.
A livello nazionale, una rete diffusa di stazioni di rifornimento di veicoli a idrogeno richiede ingenti investimenti finanziari. Che al momento non è facile reperire, proprio perché i ritorni economici sono ben lontani dall’arrivare. Ma per riuscire a migliorare l’attuale capacità di produzione di combustibile a idrogeno è necessario ottenere risorse in grado di supportare le crescenti esigenze del mercato.
Una seconda sfida molto complicata è poi rappresentata dal costo. Quelli relativi alla produzione per i motori a idrogeno, insieme alla loro tecnologia di supporto, vanno infatti a superare i prezzi dei veicoli a combustione interna convenzionali e dei modelli elettrici che sono attualmente sul mercato. Ma, come accaduto per gli uni e per gli altri, le spese relative alla ricerca e allo sviluppo della tecnologia dell’idrogeno sono destinati a diminuire con il passare del tempo. Traducendosi quindi in un abbassamento dei prezzi dei veicoli alimentati a idrogeno destinati ai consumatori.
I motori a idrogeno che utilizzano l’acqua sono ormai considerati una svolta cruciale per un modello di trasporto sostenibile. A renderli tali la miscela tra prestazioni elevate e vantaggi ambientali, che li rende una alternativa estremamente interessante alle auto elettriche. Naturalmente, per poter diventare la principale fonte energetica per i futuri sistemi di trasporto necessitano non solo di un ulteriore sviluppo tecnologico, ma anche dell’espansione dell’infrastruttura di ricarica. Soddisfatte tali condizioni, però, potrebbero mandare definitivamente in pensione i combustibili fossili tradizionali contribuendo in maniera decisiva ad una mobilità pulita e sostenibile.