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Trasporti, la rivoluzione a idrogeno è davvero alle porte?

Di Vincent Coste
25 maggio 2021:  a Parigi, la torre Eiffel si illumina grazie all'idrogeno
25 maggio 2021: a Parigi, la torre Eiffel si illumina grazie all'idrogeno   -   Diritti d'autore  GEOFFROY VAN DER HASSELT/AFP
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L'idrogeno è spesso citato come uno dei vettori per decarbonizzare le nostre industrie e i trasporti. Questo settore è ancora agli inizi. Ma il "rumore mediatico" sempre più insistente su questo "carburante del futuro" mostra che la marea del cambiamento sta montando, con la neutralità del carbonio nel 2050 come obiettivo.

Tuttavia, l'idrogeno solleva ancora molte domande. In particolare, la sua produzione è ancora molto dipendente dai combustibili fossili.

Il treno a idrogeno, una realtà

Da tempo, gli annunci riguardanti i mezzi di trasporto a idrogeno si moltiplicano. Uno degli ultimi, in aprile, è stato quello della compagnia ferroviaria francese SNCF, che ha annunciato di aver fatto un ordine per 12 treni. Saranno utilizzati in quattro regioni della Francia per sostituire le attrezzature alimentate a diesel.

Le prime prove su rotaia dovrebbero iniziare nel 2023. Questi treni, modelli "dual mode" che funzionano a idrogeno e anche a elettricità tramite catenarie, inizieranno le operazioni commerciali nel 2025.

Il contratto, del valore di 190 milioni di euro, è stato firmato con il gruppo francese Alstom, pioniere nel settore grazie a uno dei suoi prodotti, che funziona esclusivamente a idrogeno. Questo modello, chiamato Coradia iLint, è in servizio dal 2018 presso una società della Germania orientale. La sua motorizzazione si basa sull'uso di una cella a combustibile che trasforma l'idrogeno immagazzinato nel treno e l'ossigeno presente nell'aria ambiente in elettricità emettendo solo acqua.

Nel 2020, importanti test con i passeggeri, che secondo Alstom sono stati conclusivi, sono stati effettuati anche in Austria dalla compagnia nazionale ÖBB. 41 convogli sono stati ordinati da aziende tedesche.In Scozia, un treno a idrogeno, ancora sperimentale, è in programma per la futura COP26. L'HydroFLEX, sviluppato da un laboratorio dell'Università di Birmingham, permetterà ai partecipanti alla Conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici, che si terrà a Glasgow dall'1 al 12 novembre 2021, di raggiungere i vari siti dell'evento, offrendo anche una sala riunioni a bordo.

Barche, camion, aerei

Altrove nel mondo dei trasporti, anche barche e camion si stanno convertendo all'idrogeno.

  • Sull'acqua, i progetti stanno per entrare nella fase di mercato, come in Francia, dove i segnali sono positivi per la Hynova 40, la prima piccola barca da diporto al mondo alimentata a idrogeno. In Svizzera, la Compagnie Générale de Navigation (CGN) intende convertire una parte della sua flotta sul lago di Ginevra entro il 2030.

L'Energy Observer continua la sua missione per dimostrare che l'idrogeno è una soluzione sostenibile sugli oceani. Varato nel 2017 a Saint-Malo, in Francia, questo catamarano, un vero e proprio laboratorio galleggiante, ha completato diverse grandi spedizioni prima di intraprendere il giro del mondo in autonomia energetica, senza emissioni di gas serra, grazie soprattutto ai suoi pannelli solari e alla sua cella a combustibile. Attualmente si trova alle Hawaii.

JOSH EDELSON/Energy Observer
L'Energy Observer al largo di San Francisco, 6 maggio 2021JOSH EDELSON/Energy Observer
  • Molti attori si sono posizionati anche nel settore del trasporto stradale, come Daimler Trucks, con il suo Mercedes-Benz GenH2. L'azienda tedesca ha lanciato una campagna di test all'inizio di aprile per questo camion, che funziona con una cella a combustibile e dovrebbe avere un'autonomia di 1.000 km. lL produttore spera di consegnare i primi veicoli prodotti in serie ai suoi clienti nel 2027.

La coreana Hyundai, con il suo Xcient, è in una fase ancora più avanzata. Il suo camion è stato sottoposto a test su larga scala in Svizzera per un anno. Circa 50 veicoli sono già sulla strada in Svizzera, essendo stati consegnati a vari clienti, tra cui un gigante locale della vendita al dettaglio, il gruppo Migros. Hyundai ha recentemente indicato che 140 nuovi camion saranno spediti in Svizzera prima della fine dell'anno. In totale, l'azienda spera di vendere 1.600 Xcient entro il 2025 nella Confederazione svizzera e di commercializzare il suo veicolo in altri paesi europei.

Iniziative si stanno sviluppando anche in Francia, dove piccole aziende sono entrate nel mercato per l'elettrificazione di vecchi veicoli, o retrofitting.

Mentre questo campo riguarda principalmente le automobili, alcune startup offrono di convertire un camion usato installando una cella a combustibile. Anche in Francia si stanno testando autobus a idrogeno in diverse città come Pau, Versailles e Lens.

GEORGES GOBET/AFP
Il Fébus, l'autobus a idrogeno che circola a Pau, il 14/01/2020GEORGES GOBET/AFP
  • Nell'aeronautica, l'orizzonte è invece più lontano. Airbus, che ha presentato tre concetti di aerei alimentati al 100% a idrogeno, prevede di entrare in servizio intorno al 2035. Uno dei problemi principali nella progettazione di queste nuove macchine riguarda lo stoccaggio dell'idrogeno, che richiede quattro volte più spazio del cherosene. La forma di questi aerei dovrà quindi essere adattata per tendere maggiormente verso un'ala volante.
AIRBUS/AFP
Una delle tre idee di velivoli a idrogeno presentate da AirbusAIRBUS/AFP

E l'auto?

È un fatto che le auto elettriche sono in aumento. Ma mentre questi veicoli sono sempre più popolari per l'uso urbano, molti automobilisti sottolineano la loro scarsa autonomia e i lunghi tempi di ricarica quando si considerano lunghi viaggi.

Le auto a idrogeno, che sono in realtà anche elettriche, ma che funzionano con una cella a combustibile, sono presentate come una delle soluzioni a questi problemi. Ci vogliono meno di cinque minuti per fare il pieno di idrogeno e l'autonomia è di oltre 700 km.

Attualmente, solo due modelli sono disponibili sul mercato europeo e francese. Con un grosso problema: i loro prezzi sono proibitivi per la maggior parte delle persone. Infatti, la Hyundai Nexo e la Toyota Mirai costano più di 70.000 euro ciascuna.

Recentemente, l'auto della casa automobilistica giapponese ha stabilito il record per la più lunga distanza percorsa da un'auto a idrogeno, con più di 1.000 km.

La maggior parte dei grandi gruppi automobilistici mondiali scommette più sul settore dei veicoli commerciali che su quello delle autovetture. Stelantis (Peugeot, Citroën, Fiat, Opel, ecc.) e Renault hanno annunciato il lancio di diversi veicoli commerciali quest'anno.

Il 31 maggio, due "colossi" del settore automobilistico hanno deriso le auto a idrogeno. I CEO di Volkswagen e Tesla hanno infatti "denunciato" questa energia.

Herbert Diess, la cui azienda ha fatto una conversione forzata alle auto elettriche dopo lo scandalo dieselgate, ha pubblicato un messaggio su Twitter, riportando un articolo del quotidiano tedesco Handelsblatt. L'articolo riguardava uno studio del Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK), che sosteneva che l'idrogeno è inefficiente, costoso e persino dannoso per il clima.

Elon Musk ha seguito l'esempio, affermando che "Diess ha ragione. L'idrogeno è una forma incredibilmente stupida di stoccaggio di energia per le auto. Difficilmente vale la pena considerarlo per lo stadio superiore di un razzo, che è il suo uso più convincente".

Anche se i due uomini non vedono di buon occhio l'emergere di una soluzione diversa dalle batterie, la questione della produzione di idrogeno non è meno rilevante.

Idrogeno "grigio" contro idrogeno "verde

Un piccolo promemoria sulla chimica è d'obbligo qui. Se l'idrogeno è l'elemento chimico più abbondante nell'universo, è nella sua forma gassosa (H2 o diidrogeno) che è possibile sfruttarlo dal punto di vista energetico. Ma l'H2 non esiste naturalmente sulla Terra, quindi deve essere prodotto. Ed è qui che sta il problema, poiché la sua produzione si basa ancora principalmente sull'uso di combustibili fossili, quindi inquinanti, come il gas naturale.

È quindi necessario passare da questo idrogeno "grigio" all'idrogeno "verde" per creare un ecosistema veramente virtuoso.

Il processo principale utilizzato si basa sul principio dell'elettrolisi dell'acqua, che viene scomposta in diidrogeno e ossigeno (O2) grazie all'elettricità prodotta con energia rinnovabile (solare, eolica).

Per il momento, l'idrogeno verde è considerato troppo costoso, ma qualcosa si sta muovendo. L'Unione europea ha fatto dell'idrogeno pulito uno dei punti principali della sua "Strategia industriale per un'Europa verde e digitale nel marzo 2020". In questo quadro, è stata creata un'alleanza europea per l'idrogeno pulito, con la missione di "raggiungere una potenza di 40 GW e 10 milioni di tonnellate di idrogeno rinnovabile entro il 2030".

La Francia basa la sua ripresa sulla transizione climatica e la tecnologia digitale. Nll'ambito del suo piano di risanamento da 100 miliardi di euro, Parigi dedicherà 7 miliardi di euro da qui al 2030 allo sviluppo dell'idrogeno decarbonizzato per creare e realizzare una vera rete dedicata. E per assicurare la sua transizione energetica.

Se esistono già delle iniziative, come il primo impianto di idrogeno rinnovabile che aprirà presto le sue porte nel dipartimento della Vandea, la Francia vorrebbe che questa leva finanziaria contribuisse allo sviluppo della produzione, del trasporto e alla realizzazione di una vera rete di distribuzione. Ad oggi, ci sono circa 50 stazioni di idrogeno in Francia, rispetto a più di 12.000 per i combustibili fossili. Quindi c'è ancora molta strada da fare.