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Toyota convertirà il powertrain delle Mirai per produrre idrogeno
La Casa giapponese ha sviluppato una pila a combustibile con membrana a scambio protonico a partire dal powertrain della berlina
Gianmarco Gori 
Di: Gianmarco Gori
9 mar 2023 alle 15:55
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Come si produce l'idrogeno? La risposta - semplificata al massimo - è tramite una pila PEM, dall'inglese Proton Exchange Membrane, cioè una Pila a combustibile con membrana a scambio protonico. In poche parole si tratta di una cella a combustibile dal funzionamento inverso, che quindi con una determinata quantità di energia elettrica immessa è in grado di effettuare l'elettrolisi, dividendo le molecole dell'acqua in idrogeno e ossigeno.
Questa premessa mi è sembrata doverosa per poter illustrare nel concreto questo nuovo generatore di idrogeno, sviluppato e prodotto da Toyota a partire dal powertrain della precedente generazione della berlina Mirai e che presto sarà implementato in diversi impianti produttivi della Casa e in alcuni stabilimenti Denso. Ecco tutte le informazioni.
Idrogeno per combustione
Le modalità di funzionamento le abbiamo anticipate nell'introduzione e le trovate riepilogate nello schema a fondo pagina. La prima domanda da porsi in questo caso è quale sia il fine ultimo della produzione di una grande quantità di idrogeno in questo modo, trattandosi di un processo dall'efficienza energetica nella media (secondo i dati della IEA, International Energy Agency).
Il motivo è semplice: essere bruciato al posto del tradizionale gas metano (o di un corrispettivo combustibile) per emettere basse quantità di CO2. Si tratta a tutti gli effetti di un modo del tutto nuovo di generare una fiamma, utile all'interno dei forni produttivi dell'acciaio, per esempio.
La pila a combustibile sviluppata da Toyota
Insieme alle foto che potete vedere qui sotto e in copertina, Toyota ha anche rilasciato una piccola scheda tecnica del macchinario, con informazioni riguardo la quantità di combustibile (sempre idrogeno, ma inteso in questo modo perché sarà bruciato) che è in grado di produrre in relazione alla quantità di energia elettrica richiesta.
Non avendo le capacità ingegneristiche per interpretarla, ho chiesto aiuto a Davide Rotilio, Dottore in ingegneria energetica presso l'Università La Sapienza di Roma, che ha commentato:
"Leggendo la scheda tecnica del sistema, emerge che la PEM è in grado di produrre un massimo di 8kg di idrogeno l'ora, utilizzando 424 kWh di elettricità. L'impianto richiede quindi 53 kWh per kg di idrogeno prodotto, presentando un'efficienza molto prossima all'attuale standard del 64% secondo la IEA - l'obiettivo dell'Agenzia internazionale per l'energia è quello di salire al 75% entro il 2050, cioè a un valore di 44 kWh/kg."
Lo schema di funzionamento del sistema
I dubbi
Il sistema è certamente interessante, ma ci sono ancora alcune ombre intorno al progetto. La Casa, per esempio, non ha rilasciato informazioni inerenti la provenienza dell'energia elettrica impiegata per l'operazione.
Non è quindi chiaro se si tratta di idrogeno verde, grigio o rosa, quindi prodotto con elettricità ricavata da fonti rinnovabili, da petrolio o da nucleare. Il modello sarà esposto al FC Expo (International Hydrogen & Fuel Cell Expo) che si terrà a Tokyo dal 15 al 17 marzo 2023.
La differenza di funzionamento rispetto a una cella combustibile tradizionale
A proposito di idrogeno
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