Capire i veicoli a celle a combustibile

I progettisti di veicoli elettrici spesso dichiarano basse emissioni rispetto ai tradizionali veicoli con motore a combustione interna (ICE). La maggior parte dei veicoli a celle a combustibile vanta emissioni zero: emettono solo acqua e calore. Un veicolo a celle a combustibile è ancora un veicolo elettrico (EV) ma utilizza il gas idrogeno per alimentare il suo motore elettrico. Invece di una batteria, queste auto utilizzano una "cella a combustibile" che combina idrogeno e ossigeno per produrre elettricità, che poi alimenta il motore ed emette solo gas di scarico rispettosi dell'ambiente.

La produzione di idrogeno utilizzato per alimentare un'auto comporta un certo inquinamento da gas serra quando è ottenuto dal gas naturale, ma il suo utilizzo nei veicoli a celle a combustibile riduce notevolmente le emissioni di scarico complessive. Spesso pubblicizzato come il veicolo energetico più pulito del futuro, molti produttori di automobili come Honda, Mercedes-Benz, Hyundai e Toyota stanno già offrendo veicoli a celle a combustibile, mentre altri sono nella fase concettuale. A differenza dei veicoli elettrici, le cui batterie complesse impongono determinati vincoli di progettazione, i veicoli a celle a combustibile hanno il potenziale per sostituire tutti i modelli di un produttore.

Per comprendere meglio i veicoli a celle a combustibile a idrogeno, guarda come si confrontano con i motori a combustione convenzionali, i veicoli elettrici e ibridi in termini di rifornimento e autonomia, impatto ambientale e convenienza.

Rifornimento e riserva di carica

Sebbene il numero di stazioni di rifornimento sia attualmente limitato, i veicoli a celle a combustibile a idrogeno vengono riforniti in modo simile ai veicoli ICE. Le stazioni di rifornimento di idrogeno vendono idrogeno pressurizzato che riempie un'auto in pochi minuti. Il tempo di rifornimento effettivo dipende dalla pressione dell'idrogeno e dalla temperatura ambiente, ma in genere non supera i dieci minuti. Altri veicoli elettrici impiegano più tempo a ricaricarsi e non raggiungono la stessa autonomia delle auto convenzionali.

A piena autonomia, un veicolo a celle a combustibile è simile ai veicoli a benzina e diesel, percorrendo 200-300 miglia con una carica completa. Come le auto elettriche, possono anche spegnere la cella a combustibile per risparmiare energia ai semafori o nel traffico. Alcuni modelli includono anche la frenata rigenerativa per recuperare l'energia persa e mantenere la batteria carica. In termini di carburante e autonomia, i veicoli a celle a combustibile hanno raggiunto il punto giusto con alcuni ibridi che funzionano a batteria e/o con la potenza del motore a seconda delle condizioni di guida. Combinano il meglio dell'ICE e dei veicoli elettrici con rifornimento rapido, autonomia estesa e modalità di risparmio energetico.

Sfortunatamente, per quanto attraenti possano essere l'autonomia e il rifornimento rapido, il numero di stazioni di rifornimento di idrogeno è limitato a poche grandi città, quasi esclusivamente nelle aree californiane di San Francisco e Los Angeles. L'infrastruttura di ricarica e rifornimento delle celle a combustibile sta lavorando per soddisfare una domanda sempre crescente, ma deve ancora recuperare molto dal numero di stazioni di ricarica per veicoli elettrici e, ancor di più, dall'ubicazione delle stazioni di rifornimento.

Impatto ambientale

Con auto tradizionali, veicoli elettrici e veicoli a celle a combustibile, sono in corso discussioni e preoccupazioni sugli impatti ambientali a lungo termine. I veicoli alimentati a benzina producono un'enorme quantità di emissioni, mentre i veicoli elettrici alimentati a batteria creano un'impronta notevole durante la produzione.

L'idrogeno utilizzato nei veicoli a celle a combustibile è ottenuto principalmente dal gas naturale. Il gas naturale si combina con il vapore ad alta temperatura e ad alta pressione per formare idrogeno. Questo processo, chiamato steam-methan reforming, produce un po' di anidride carbonica, ma in quantità generalmente inferiori rispetto ai veicoli elettrici, ibridi e a combustibili fossili.

Poiché i veicoli a celle a combustibile si trovano più comunemente in California, lo stato richiede che almeno il 33% del gas idrogeno immesso in un veicolo provenga da fonti rinnovabili.

Disponibilità e incentivi

I veicoli a celle a combustibile offrono molti vantaggi in termini di efficienza del carburante e impatto ambientale. Si riempiono velocemente e hanno un'autonomia competitiva con i veicoli ICE. Tuttavia, noleggiarli o acquistarli costa un sacco di soldi, così come il loro combustibile a idrogeno. La maggior parte dei produttori copre il costo del carburante per un periodo di tempo limitato per compensare il prezzo elevato, nella speranza che il costo del veicolo e del carburante diminuiscano nel tempo.

In California, lo stato con la più grande, anche se piccola, infrastruttura di celle a combustibile, erano disponibili incentivi. A partire da febbraio 2016, la California ha offerto sconti sui veicoli a celle a combustibile soggetti a disponibilità di fondi. Questo faceva parte di un incentivo governativo per introdurre veicoli più puliti sulle strade. Per ricevere lo sconto, i proprietari di veicoli a celle a combustibile devono richiedere il proprio veicolo. I proprietari avranno anche diritto a un adesivo che dà loro accesso alle corsie per veicoli ad alta occupazione (HOV).

I veicoli a celle a combustibile potrebbero essere il veicolo pratico di domani. Mentre il costo e la disponibilità delle stazioni di ricarica stanno frenando la domanda in questo momento, rimane il potenziale per una disponibilità diffusa e una guida efficiente. Sembrano e si comportano proprio come la maggior parte delle altre auto sulla strada - non troverai sorprese al volante - ma suggeriscono la possibilità di un'onnipresente guida di energia pulita nel prossimo futuro.