Trucks
Trucks
Il modo più noto per utilizzare l’idrogeno in un veicolo è attraverso le celle a combustibile. La tecnologia può essere fatta risalire al 1800, ma fu solo nel 1932 che la prima cella a combustibile poté essere utilizzata in applicazioni pratiche. Sin dagli anni '60, le celle a combustibile vengono utilizzate per alimentare i veicoli spaziali.
Oltre alle celle a combustibile, esiste anche la possibilità di utilizzare l'idrogeno direttamente in un motore a combustione. A seconda del costo e della disponibilità dell’idrogeno da fonti rinnovabili, i motori a combustione di idrogeno hanno il potenziale per offrire un costo totale di proprietà competitivo e potrebbero essere un complemento ad altre tecnologie.
Il potenziale dell’idrogeno è in crescita poiché c’è una spinta globale per decarbonizzare il settore dei trasporti. Questo, insieme al calo dei costi delle energie rinnovabili e alle strategie più dettagliate dei governi di tutto il mondo per continuare a sviluppare la tecnologia.
Emettendo solo vapore acqueo, i camion elettrici a celle a combustibile alimentati a idrogeno costituiranno una parte importante del portafoglio di prodotti a zero emissioni di scarico di Volvo Trucks. Nel corso del 2023, sono stati sottoposti a prove su strade pubbliche.
L'idrogeno (H2) è un elemento chimico che può essere utilizzato per immagazzinare e fornire energia. Esistono molti modi per produrre idrogeno e per produrlo è necessaria una fonte primaria di energia. Il modo più comune per produrre idrogeno oggi è dal gas naturale, con utilizzo dello Steam methane reforming (SMR). In questo processo, viene rilasciato diossido di carbonio (CO2), a meno che non venga applicata la CCU (cattura e utilizzo del carbonio) che impedisce alla CO2 in eccesso di raggiungere l'atmosfera.
L’alternativa più ampiamente discussa all’SMR e quella che attualmente è il percorso principale per ottenere una produzione di idrogeno a zero emissioni di carbonio, è quella di produrre idrogeno mediante elettrolisi dell’acqua utilizzando energia rinnovabile come quella solare, eolica, idrica, eccetera. Questa è attualmente la strada principale per realizzare l’economia dell’idrogeno con il massimo beneficio climatico.
Un camion a celle a combustibile è un camion elettrico (FCEV) che genera elettricità dalle celle a combustibile. Sono alimentati a idrogeno, che viene rifornito e immagazzinato in serbatoi sul camion. In una cella a combustibile, l'idrogeno e l'ossigeno si combinano grazie a una reazione elettrochimica e generano elettricità, calore e acqua.
Ciò è in contrasto con un camion elettrico a batteria (BEV), che ottiene la sua energia da batterie che vengono caricate tramite una fonte di energia elettrica esterna. Un camion a celle a combustibile è dotato inoltre di una batteria che può fornire energia extra quando necessario e per la rigenerazione, tuttavia questa batteria è molto più piccola rispetto a quella di un BEV. Se disponibili, si prevede che i camion a idrogeno trasporteranno più energia e forniranno autonomie più lunghe rispetto a un BEV.
Un camion con motore a combustione a idrogeno ha lo stesso serbatoio di idrogeno di un camion a celle a combustibile. La differenza è che la potenza è fornita da un motore a combustione che è stato modificato per bruciare idrogeno anziché diesel.
Un camion con motore a combustione può avere emissioni nette di CO2 pari a zero quando funziona con carburanti rinnovabili. Nello scarico saranno presenti ossido di azoto (NOx) e particelle, entro i limiti delle normative sulle emissioni applicabili (ad esempio Euro VI, Euro VII, EPA 27).
Un camion a celle a combustibile a idrogeno è elettrico e silenzioso e non emette altro che acqua, mentre un camion con motore a combustione a idrogeno può, ad esempio, essere più adatto ai climi caldi o quando è necessaria una maggiore potenza per periodi prolungati.
Per quanto riguarda la disponibilità, i camion elettrici a batteria sono già offerti in una gamma di modelli e possono supportare già oggi la decarbonizzazione. I camion a idrogeno sono in fase di sviluppo, ma non saranno pronti per la produzione in grandi volumi prima della fine di questo decennio.
Oggi, grazie alla continua evoluzione dell'autonomia e delle batterie ed a infrastrutture di ricarica sempre più estese, una parte considerevole del trasporto merci in Europa può essere effettuata con veicoli elettrici a batteria.
"Ci serve il contributo dei camion elettrici a batteria, dei camion elettrici a celle a combustibile e dei camion con motori a combustione alimentati da carburanti rinnovabili per raggiungere le emissioni net zero di CO2. Il nostro obiettivo è supportare i clienti affinché sentano che stiamo affrontando il percorso di decarbonizzazione insieme e nel miglior modo possibile. I clienti possono scegliere i propri camion in base all'applicazione, all'infrastruttura disponibile e al prezzo dell'energia. La decarbonizzazione non può aspettare e consigliamo vivamente ai nostri clienti di iniziare già oggi acquistando un camion elettrico o a biogas", afferma Daniel Bergstrand, Product Manager H2-ICE & Fuel Cells di Volvo Trucks.
Per Volvo Trucks, i progetti pilota di camion elettrici a celle a combustibile alimentati a idrogeno inizieranno tra qualche anno da oggi, mentre la commercializzazione è prevista per la fine di questo decennio.
Nel frattempo, per gli autotrasportatori che vogliono un trasporto a zero emissioni di gas di scarico è già possibile, poiché esistono modelli elettrici a batteria e camion che funzionano con carburanti rinnovabili, come il biogas.
Secondo Volvo Trucks, l’ambizione a lungo termine dovrebbe essere che il costo totale di proprietà (TCO) durante il ciclo di vita del camion, compreso il prezzo di acquisto e i costi di gestione, sia uguale o inferiore rispetto all’alternativa diesel.
I veicoli alimentati a idrogeno possono avere un’impronta di carbonio molto bassa, quando l’idrogeno è prodotto da fonti rinnovabili. Possono offrire un’alternativa ad alta energia e a basse emissioni ai combustibili fossili. Tuttavia, la sostenibilità dipende dall’intero ciclo di vita del carburante a idrogeno e del veicolo, compresi produzione, funzionamento e smaltimento.
I camion a celle a combustibile idrogeno sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai tradizionali camion con motore a combustione interna, ma non sono altrettanto efficienti dal punto di vista energetico quanto i camion elettrici a batteria.
Uno dei vantaggi del funzionamento a idrogeno è che il carburante può essere prodotto quando c’è un eccesso di energia rinnovabile (soffia il vento, splende il sole). L’idrogeno viene quindi immagazzinato e potenzialmente utilizzato quando la produzione di energia rinnovabile è più limitata.
Un uso sicuro dell'idrogeno significa prevenire situazioni in cui possono verificarsi perdite in combinazione con una causa di accensione. L'idrogeno non è tossico e si dissolve rapidamente se rilasciato nell'aria.
Come altri combustibili, richiede la conoscenza dell’utilizzo sicuro dell’idrogeno. Il rilevamento delle perdite e una ventilazione adeguata sono importanti quando il camion è in funzione o parcheggiato al chiuso. I test sui sistemi a idrogeno dimostrano che l’idrogeno può essere prodotto, immagazzinato e distribuito in modo sicuro.
"I camion a idrogeno rappresentano uno sviluppo entusiasmante verso il nostro obiettivo di un'industria degli autotrasporti priva di fossili. Ma non sarà la soluzione più adatta per tutti i camion e i segmenti di trasporto. Un colloquio con il tuo concessionario locale potrebbe essere il primo passo per capire qual è l'opzione migliore per te ed esistono già soluzioni collaudate per raggiungere emissioni net zero di CO2", afferma Daniel Bergstrand, Product Manager H2-ICE e celle a combustibile di Volvo Trucks.
Qui puoi leggere informazioni più dettagliate sull'idrogeno o ricevere le notizie e gli aggiornamenti più recenti.
