A cosa serve il compressore nelle auto a idrogeno

Spara aria all'interno delle celle di combustibile per favorire la reazione con l'idrogeno, ma consuma anche energia

Un compressore che spinge l'aria all'interno delle fuel cell per la produzione di energia elettrica

Alessandro Paiola

Di: Alessandro Paiola

14 ago 2021 alle 12:30

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C’è una componente delle auto a idrogeno fuel cell che pochi conoscono ma che ha un ruolo fondamentale sia per il funzionamento di tutto il sistema di propulsione sia per l’efficienza generale della vettura. Si tratta del compressore.

Il compressore ha il compito di immettere aria all’interno delle fuel cell, o dette anche celle di combustibile. Queste, facendo entrare in contatto l’ossigeno e l’idrogeno, permettono la produzione di energia e la formazione di acqua. Il resto è altrettanto noto: l’energia elettrica generata dalla reazione chimica carica una batteria che alimenta poi un motore elettrico e, attraverso di questo, trasmette il moto alle ruote.

Una equilibrio delicato

Torniamo quindi al ruolo del compressore. È chiaro che immettendo più aria all’interno delle celle di combustibile aiuta a generare una quantità maggiore di energia, a tutto vantaggio delle prestazioni del sistema. C’è però da tenere presente che il compressore consuma esso stesso una certa energia; quindi, non deve essere eccessivamente potente, per non abbassare il rendimento complessivo del powertrain e, di conseguenza, l’autonomia dell’auto.

Sul mercato esistono compressori a uno stadio o a due stadi. Differiscono tra loro perché usano rispettivamente un pistone o due pistoni disposti in serie per comprimere l’aria. In questo secondo caso la compressione avviene appunto in due fasi con la possibilità di raggiungere pressioni maggiori. Ogni produttore sceglie la strada che ritiene più efficace, ma tutti lavorano su diversi parametri per trovare l’equilibrio migliore tra prestazioni e consumi, come dimostra anche la tedesca Eberspacher Vairex, che ha da poco messo in produzione una serie di compressori di nuova concezione particolarmente efficienti.

Il segreto sta nella compattezza

Il succo di tutto è che quasi mai potenza fa rima con efficienza. Men che meno la fa nel caso di auto alimentate a idrogeno. Compressori ad alte prestazioni possono far arrivare alle fuel cell tanto ossigeno, ma il segreto del successo è farne arrivare la quantità corretta. E non è una cosa così semplice.

I progressi tecnologici hanno portato a compressori sempre più efficienti, ma ora si sta lavorando su altri aspetti per migliorare ulteriormente i rendimenti. Sul mercato stanno comparendo ad esempio moduli “all in one” che integrano al compressore altre componenti come l’elettronica di controllo e i cosiddetti soffiatori per il ricircolo dell’idrogeno.

Questi sono molto utili perché permettono di recuperare l’idrogeno in eccesso che proviene dalle bombole in cui è stoccato e non reagisce con l’ossigeno all’interno delle celle a combustibile. Proprio grazie a questi particolari soffiatori viene reimmesso nel circuito una seconda volta invece di andare sprecato. I pareri sulla tecnologia fuel cell applicata alle automobili sono ancora discordanti, ma di certo il fatto che si compiano progressi tecnologici anche in questo campo non può che portare vantaggi e aprire nuove opportunità.

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