Mobilità a idrogeno
Come plasmare il futuro della mobilità?
Scoprite di più sulla mobilità a idrogeno, sul potenziale e sulle sfide del suo sviluppo e su come potete contribuire.
Dopo lo scandalo Dieselgate, molte città come Parigi, Madrid, Oslo, Atene e il Messico hanno annunciato l'intenzione di vietare i motori termici. La mobilità a idrogeno potrebbe essere la soluzione.
Entro il 2030, la quota di mercato dei veicoli ibridi o elettrici dovrebbe passare dall'1% to al 30%. Entro il 2035, saranno presenti sul mercato 450 milioni di auto elettriche.
Per ora, il consumo globale di idrogeno è ancora basso, meno del 2% o dell'energia globale. Ma secondo l'Hydrogen Council, questo consumo potrebbe raggiungere il 25% entro il 2050.
01. Soluzioni
Soluzioni di mobilità a idrogeno
Il marchio Solar Impulse viene concesso a soluzioni innovative per la mobilità a idrogeno che soddisfano elevati standard di sostenibilità e redditività.
Ogni soluzione viene sottoposta a un rigoroso processo di valutazione da parte di esperti indipendenti.
02. Definizione
Che cos'è l' idrogeno?
L'idrogeno è l'elemento chimico più abbondante nell'universo. È un corpo semplice e gassoso che entra nella composizione dell'acqua.
L'idrogeno non è una fonte diretta di energia, ma piuttosto un vettore energetico. Serve principalmente come mezzo per immagazzinare energia, soprattutto per le energie rinnovabili quando tutta la loro produzione non può essere consumata. Può anche essere utilizzato per produrre energia, per alimentare veicoli ibridi o sistemi autonomi di produzione di energia. Il calore prodotto durante il processo di produzione dell'idrogeno può anche essere utilizzato localmente, ad esempio per riscaldare gli edifici.
03. Produzione
Come si producel'idrogeno?
Sebbene sia massicciamente presente nella sua forma atomica, l'idrogeno puro non esiste naturalmente sulla Terra. Deve essere prodotto separando gli elementi chimici e immagazzinato prima di poter essere utilizzato per la mobilità.
Esistono diversi modi per produrre idrogeno:
- 1. Riformare il gas naturale con vapore surriscaldato, un processo ampiamente utilizzato.
- 2. Nel processo di gassificazione, il carbone di legna viene bruciato in un reattore. A temperature molto elevate, i gas rilasciati si riformano per produrre H2 e monossido di carbonio.
- 3. Separazione dell'acqua in ossigeno e idrogeno con l'elettrolisi. Questo processo è interessante perché permette di ottenere facilmente idrogeno puro e, soprattutto, è l'unico totalmente privo di emissioni di carbonio se l'elettricità è fornita da fonti rinnovabili come l'eolico e il solare.
Come funziona una cella a combustibile a idrogeno?
Come abbiamo già detto, l'idrogeno non è di per sé un carburante. Allora come si produce l'idrogeno?
Utilizzato in una cella a combustibile, un dispositivo di generazione di elettricità che utilizza reazioni chimiche, l'H2 viene convertito in elettricità e vapore acqueo. Il principio della cella a combustibile è opposto a quello dell'elettrolisi, poiché si basa sull'ossidazione di un combustibile e sulla riduzione di un ossidante, con conseguente produzione simultanea di energia elettrica, acqua e calore.
04. Vantaggi
Vantaggi e benefici dell'idrogeno
Le prospettive dell'economia dell'idrogeno sono buone. Potrebbe svolgere un ruolo importante nella transizione energetica, poiché ha un'elevata efficienza energetica, non emette sostanze inquinanti a livello locale e può contribuire a ridurre in modo massiccio le emissioni di gas serra.
Emissione zero
L'unica emissione di un veicolo a celle a combustibile che utilizza l'idrogeno è il vapore acqueo. L'idrogeno è quindi un carburante pulito per le auto senza emissioni di sostanze inquinanti e gas serra che contribuiscono al cambiamento climatico.
Rifornimento rapido
Le stazioni di ricarica per l'idrogeno sono del tutto simili alle stazioni di rifornimento tradizionali. Poiché i veicoli a idrogeno non hanno bisogno di essere collegati alla presa di corrente per ricaricarsi, a differenza delle auto elettriche a batteria, il processo di rifornimento è rapido.
Lunga autonomia di guida
I veicoli a celle a combustibile hanno anche un'autonomia maggiore rispetto alle auto elettriche a batteria. Oggi hanno un'autonomia compresa tra 500 e 800 km.
05. Prove pratiche
Sfide e svantaggi
1. Processo produttivo inquinante
Oggi, la maggior parte dell'idrogeno è prodotto in modo convenzionale e deriva dalla combustione di combustibili fossili, che rilascia una grande quantità di CO2. La sfida principale è quindi quella di produrre idrogeno utilizzando fonti di energia rinnovabili come turbine eoliche e pannelli solari. Questo è il grande passo verso l'idrogeno verde che deve essere compiuto.
2. Mancanza di stazioni di ricarica
Le stazioni di ricarica nel mondo sono poche. Anche se alcuni governi hanno la volontà di investire nella costruzione di stazioni di ricarica per l'idrogeno, la domanda è ancora bassa e questi terminali non generano profitti sufficienti per il momento.
3. Costoso e altamente infiammabile
Rispetto alla produzione di idrogeno dal gas naturale, la produzione di idrogeno attraverso le energie rinnovabili è molto costosa e meno efficiente. Inoltre, gli ingenti investimenti nella tecnologia delle batterie agli ioni di litio stanno rapidamente facendo scendere il prezzo di questo segmento di veicoli elettrici.
Ciò provoca un calo dei prezzi delle auto elettriche convenzionali rispetto alle auto elettriche a idrogeno.
Inoltre, l'idrogeno rimane estremamente esplosivo. Deve essere immagazzinato e trasportato sotto pressione in contenitori ingombranti. Ciò pone problemi di sicurezza, logistica e redditività che ne ostacolano ancora l'utilizzo.
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