Il camion a idrogeno è sempre più una realtà. Sono diversi i costruttori che, ormai da tempo, si stanno fronteggiando per la realizzazione dei primi mezzi pesanti a idrogeno. Una vera e propria rivoluzione del trasporto merci, che, insieme al trasporto intermodale, potrebbe ulteriormente spostare l’asticella della sostenibilità ancora più in alto. Oggi, quindi, andremo a vedere come funzionano i camion a idrogeno e quali possono essere i vantaggi di questa tecnologia. Prima però, facciamo un passo indietro: che cos’è l’idrogeno?
Camion a idrogeno: come funzionano e quali sono i vantaggi
Prima di parlare di camion a idrogeno, infatti, è necessario chiarire che cos’è l’idrogeno. Questo elemento chimico, il primo della tavola periodica, almeno sulla Terra può essere rintracciato principalmente sotto forma di gas. Questo è assolutamente incolore, inodore e insapore, ma è altamente infiammabile. Anche per questo, spesso, è stato utilizzato in ambito aeronautico, sia come combustibile che come gas leggero per riempire i dirigibili. Celebre è l’esito fatale che ebbe proprio l’utilizzo di idrogeno all’interno del dirigibile Hindenburg, esploso in aria il 6 maggio del 1937.
Recentemente, come dimostrano i numerosi prototipi di camion a idrogeno e le automobili alimentate con questo gas, questo elemento ha iniziato a essere essere utilizzato anche per il trasporto. Una forma di alimentazione, basata sulle cosiddette pile a combustibile, che generano energia elettrica attraverso l’energia chimica, in questo caso fornita dall’idrogeno stesso. Vediamo allora, a grandi linee, come funziona un motore montato su un camion a idrogeno.
Come funziona un motore di un camion a idrogeno
I camion alimentati a idrogeno, come qualsiasi altro veicolo che sfrutta questo elemento, montano a bordo quelle che vengono chiamate pile a combustibile o celle a combustibile. In realtà, questa non è un’invenzione così recente, come si potrebbe pensare. I primi esperimenti con pile a combustione, infatti, risalgono addirittura all’Ottocento, ma le prime applicazioni concrete si ebbero solo negli anni ‘30 del Novecento, quando fu messa a punto la prima Cella Bacon, che venne usata per alimentare una saldatrice. La prima applicazione nell’ambito delle trazioni, invece, si ebbe nel 1959, quando la Allis-Chalmers mise a punto un trattore alimentato da pile a combustione, capace di generare una potenza di 20 CV.
A prescindere dalla storia, comunque, il principio di funzionamento dei motori che alimentano i camion a idrogeno è simile a quello di una batteria. Con la differenza che la batteria immagazzina l’energia all’interno della stessa, mentre la pila a combustione converte l’energia chimica presente in un serbatoio attraverso un procedimento elettrochimico. Nel caso specifico, in buona sostanza, l’idrogeno contenuto in un apposito serbatoio, transita attraverso la pila a combustione dove, attraverso vari metodi, si separa dagli elettroni, fornendo così energia elettrica al motore elettrico. Ovviamente, nel corso del tempo, sono stati sperimentati diversi sistemi di separazione: si va dalla pila a membrana a scambio protonico, le pile a ossido solido (poco indicate per il trasporto, vista la fragilità dei suoi componenti ceramici), passando per le pile a metanolo diretto, e per le pile a etanolo diretto.
Il motore di un camion a idrogeno, pertanto, è un motore elettrico. Questo, generalmente, preleva energia tanto dalle pile a combustione quanto dalle batterie che sono installate a bordo del mezzo. Quando il mezzo pesante non richiede energia alla pila a combustione – o comunque le eccedenze – questa ricarica le batterie, aumentando così l’autonomia del mezzo stesso. Camion a idrogeno come questi possono percorrere dai 400 fino ai 1.000 chilometri di autonomia, a seconda della quantità di idrogeno contenuta nei serbatoi e della capacità delle batterie stesse.
I vantaggi dell’alimentazione a idrogeno
L’alimentazione a idrogeno, come visto, è una tecnologia complessa che sta richiedendo grandi sforzi di ricerca e di realizzazione delle infrastrutture. Dunque, i vantaggi dei camion a idrogeno quali sono? Il vantaggio principale, senza dubbio, è la sostenibilità ambientale che garantiscono i mezzi alimentati a idrogeno. La reazione chimica di una pila a combustione, infatti, produce come risultato finale solamente acqua. Questo significa, pertanto, abbattere totalmente le emissioni inquinanti che caratterizzano altre tipologie di motore, come il motore Diesel.
Non ci sono vantaggi solo di natura ambientale, però. Un altro vantaggio fondamentale per i camion a idrogeno sono i tempi di rifornimento. Se un camion elettrico può richiedere diverse ore per la ricarica delle batterie, un camion idrogeno impiega solamente pochi minuti per fare il rifornimento di tutto l’idrogeno di cui ha bisogno per il “pieno”. La compresenza di una pila a combustibile e di un pacco batterie, inoltre, consente di aumentare notevolmente l’autonomia del mezzo rispetto a un camion dotato delle sole batterie. La tecnologia del camion a idrogeno, pertanto, è la più matura da utilizzare nell’attesa che le batterie dei camion elettrici siano in grado di ridurre sensibilmente i tempi di ricarica.