Motori a combustione interna a idrogeno, vantaggi e svantaggi

C'è chi dice che il futuro della mobilità sarà solo elettrico e chi crede che altre tecnologie possano dare un contributo rilevante alla decarbonizzazione dei trasporti. Tra queste, quella legata all'idrogeno e, in particolare, all'idrogeno utilizzato nei motori a combustione interna.

Uno studio della IDTechEx, società britannica specializzata nell'analisi di settori legati alle nuove tecnologie, offre ora una panoramica sulle opportunità legate proprio a questo tipo di propulsione da qui a vent'anni. L'obiettivo è uno: capire se un motore tradizionale può restare in vita trasformandosi però in un oggetto a zero emissioni in modo economicamente sostenibile.

L'idrogeno come alternativa all'elettrico

Il rapporto, dal titolo "Motori a combustione interna a idrogeno 2025-2045: applicazioni, tecnologie, stato del mercato e previsioni", si concentra sia sugli aspetti tecnici sia sugli aspetti economici legati ai motori a combustione interna alimentati a idrogeno. In questo modo prova a capire se prenderanno piede, quanto e dove.

Il fatto è che per quanto le auto elettriche possano essere utilizzate per molti usi legati alla mobilità, ci sono ancora ostacoli da superare. L'autonomia limitata di certi modelli, i costi legati alle batterie e i tempi necessari per la ricarica. Quindi, per soddisfare necessità particolari (come il trasporto a lungo raggio, per esempio), magari si possono usare soluzioni alternative.

Tanti nodi da sciogliere

IDTechEx spiega prima di tutto come funziona un motore a combustione interna alimentato a idrogeno (H2ICE). Ci sono sfide da superare. La base di partenza è quella di un normale propulsore tecnico, ma per adattarsi a bruciare idrogeno deve per forza di cose ricevere alcune modifiche.

Principalmente a livello di iniezione e, naturalmente, di immagazzinamento del carburante. Riguardo a questo secondo aspetto, basti dire che a temperatura e pressione ambiente il gasolio, a parità di volume occupato, ha 3.000 volte l'energia dell'idrogeno gassoso. Questo significa che l'idrogeno deve essere stoccato in serbatoi ad alta pressione o, come si sta sperimentando in tempi recenti, addirittura allo stato liquido.

La Toyota Mirai, una delle poche auto in commercio con powertrain fuel cell

Sono aspetti che non possono essere ignorati. Come, andando oltre al funzionamento in senso stretto, non si può ignorare tutta la catena di produzione di idrogeno verde o, cambiando prospettiva, il fatto che un powertrain a idrogeno con tecnologia fuel cell (FCEV) necessita di una minor quantità di idrogeno per percorrere un certo numero di km.

Servirà solo per i camion?

A fronte di tutte queste considerazioni, IDTechEx è convinta che i motori a combustione interna a idrogeno saranno utilizzati solo in applicazioni particolari. Per esempio, nel trasporto pesante a lungo raggio, che potrà beneficiare di grossi serbatoi e di tempi di rifornimento ridotti.

Secondo IDTechEx il settore dei camion a idrogeno con motori a combustione interna sarà animato da un tasso di crescita medio annuo del 38% da qui al 2045 e questo porterà tra 20 anni ad avere sulle strade circa 63.000 mezzi dotati di questo tipo di alimentazione.

E le auto? Probabilmente non raggiungeranno quote di mercato significative. Toyota, però, non sembra essere d'accordo. E non è la sola.

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