Energia green: quale ruolo per gli autobus a idrogeno?

Le case automobilistiche e gli enti di controllo sono sempre più orientati a favore delle energie rinnovabili, soprattutto nell’ambito dei trasporti. È ormai fuori da ogni dubbio che le batterie elettriche vanno benissimo per i veicoli di piccole dimensioni. E per gli autobus?

Sembra che, aumentando le dimensioni del veicolo, le celle a combustibile rappresentino un’alternativa migliore. Al momento, in Europa, abbiamo almeno 150 autobus alimentati con pile a combustibile, ma si prevede che ce ne saranno più di 1200 entro il 2025. Regno Unito, Paesi Bassi, Lussemburgo, Finlandia, Polonia e Norvegia sono in pole position, immediatamente seguiti da altri Paesi; uno fra tutti, la Slovacchia.

È bene notare, tuttavia, che le pile a combustibile non sono prive di svantaggi: in primis, i costi elevati. D’altro canto, però, come già detto, le batterie elettriche si mostrano meno adatte per veicoli grandi e su distanze più lunghe. Detto ciò, gli autobus del futuro saranno alimentati da batterie elettriche o a idrogeno? Vediamo di capirlo.

La situazione attuale

In tutto il mondo, al momento, ci sono più di 8,5 milioni di veicoli a zero emissioni. Gli autobus a celle a combustibile sono ancora in fase si adozione iniziale: secondo alcune stime, alla fine del 2021 ne esistevano solo nove modelli. La Cina primeggia per disponibilità di modelli, seguita da Europa e Stati Uniti.

La tendenza globale sembra quella di accostarsi sempre di più a questa innovazione tecnologica: i Paesi che non sono ancora ben inseriti nel processo stanno facendo grossi passi in avanti per diventarlo.

Ad esempio, il padiglione della Slovacchia allestito in occasione della recente Expo 2020 di Dubai ha presentato un’auto sportiva a idrogeno, che spiana la strana all’autobus a idrogeno del Paese. In fase di progettazione, sono stati risolti alcuni problemi precedenti, come l’alta pressione sulle pile a combustibile, che rappresentava un potenziale rischio di esplosioni.

Nel frattempo, l’azienda slovacca Mobility & Innovation a.s. ha ricevuto la prima spedizione di sistemi di celle a combustibile da Loop Energy, come parte di un contratto commerciale da 1,9 milioni di dollari della durata di due anni e mezzo. Mobility & Innovation a.s. sta implementando l’utilizzo di un sistema di celle a combustibile nei suoi autobus urbani da 8 metri.

Neanche Malta vuole restare a guardare. La soleggiata isola, famosa per la sua movida estiva, per ospitare centinaia di casinò online, ma anche per i suoi siti archeologici, è pronta a far sentire di più la propria voce all’interno della nicchia dei trasporti a energia pulita testando la capacità di adattamento degli autobus a zero emissioni. Secondo Felipe Cosmen, direttore di MPT (Malta Public Transport), questa iniziativa è solo una delle soluzioni in fase di esplorazione.

Gli svantaggi degli autobus elettrici

In questo momento, le batterie elettriche battono le celle a combustibile a mani basse. Quanto alle batterie elettriche, infatti, si è investito molto nella ricerca, ottenendo una produzione più veloce e più economica. Vi sono poi più tipi di batterie elettriche e di combinazioni, rispetto alle celle a combustibile. Questi fattori assicurano ai produttori di veicoli EV una più ampia scelta nel tentativo di bilanciare costi e prestazioni.

Nonostante tutto ciò, comunque, la miglior batteria di cui disponiamo al momento, ovvero quella agli ioni di litio, raggiunge una densità energetica pari all’1% di quella che si ha con diesel o petrolio ed è adatta perlopiù a veicoli leggeri e di ridotte dimensioni: aumentando le dimensioni del veicolo, le dimensioni e il peso di questa batteria diventano sempre meno vantaggiose.

Gli autobus elettrici attualmente esistenti riescono a percorrere 190 chilometri, quantità non sufficiente a coprire un’intera giornata, soprattutto nelle aree urbane. Esiste una tecnologia per ricaricare la batteria mentre si è in movimento, come quella degli autobus elettrici di Milton Keynes con ricarica wireless; tuttavia, questo tipo di infrastrutture sono costose e affaticano la rete elettrica locale.

La soluzione più fattibile finora è quella di ricaricare gli autobus elettrici di notte, con caricatori da 30-60 kW, per tre-quattro ore. Per capirci: per realizzare un nuovo deposito per cinquanta autobus elettrici sarebbe necessaria una connessione di circa 2,5 MW. Un po’ eccessivo per i centri delle città, dove le reti elettriche sono già abbastanza affaticate.

Un ruolo per le celle a combustibile

Gli autobus alimentati a idrogeno possono ovviare ad alcuni inconvenienti venendo incontro alle esigenze dei veicoli EV più grandi. Per esempio: hanno un’autonomia di 400 chilometri, che è sicuramente più adatta per un’intera giornata su strada rispetto ai 190 chilometri offerti dalle batterie elettriche. Le celle a combustibile, inoltre, possono essere ricaricate velocemente al deposito. La produzione di idrogeno grava in modo più regolare sulla rete elettrica, rispetto al dover ricaricare grandi batterie elettriche.

Non manca però qualche svantaggio. Il problema principale con le auto a idrogeno è il costo molto elevato, ed è un problema che potrebbe non risolversi tanto presto. Chi guida un’auto a idrogeno spende già tra i 9 e i 12 euro per 100 chilometri: una bella differenza rispetto alla spesa da sostenere con i veicoli elettrici, che va dai 2 ai 7 euro, a seconda del costo dell’elettricità del posto.

Non bisogna poi dimenticare che i costi anticipati delle pile a combustibile sono più alti di quelli per i veicoli EV, anche se cominciano a scendere e potrebbero livellarsi presto.

Spesa e chilometraggio iniziale non bastano

I costi anticipati e la distanza possibile potrebbero livellarsi per entrambi i modelli di veicolo. Con l’aumentare della domanda, aumenteranno di importanza altri fattori, come integrare l’energia per altri usi. Fino a questo momento, l’elettricità offre una robusta infrastruttura per ricaricare le batterie. Rifornisce di energie anche le nostre case ed è improbabile che sparisca presto.

In un’ottica di drastica riduzione delle emissioni, la prospettiva più immediata per l’inserimento dell’idrogeno nelle nostre vite quotidiane lo vede utilizzato per il riscaldamento al posto del metano.

Prima di poter arrivare a disporre di idrogeno abbondantemente nelle nostre case e sulle strade, dobbiamo affrontare la questione dell’approvvigionamento. I costi di gestione di una flotta di autobus alimentati a idrogeno sono ancora molto elevati, a causa di inefficienze nella creazione di idrogeno utilizzabile. Tutto questo, se ci pensiamo un attimo, fa un po’ sorridere, perché l’idrogeno è uno degli elementi più abbondanti del nostro pianeta…

Un modo conveniente di creare idrogeno è l’elettrolisi. A Birmingham esiste una struttura ecologica per la ricarica dei veicoli integrata con una centrale elettrica a biomasse di 9 MW che utilizza legno di scarto. Le sue unità di elettrolisi generano idrogeno che alimenta le pile a combustibile degli autobus della città.

Ad oggi, non è chiaro se il futuro dell’energia pulita nel settore dei trasporti è rappresentato dalle batterie elettriche o dalle celle a combustibile. Man mano che entrambe le tecnologie avanzano sono sempre più efficaci, quindi è probabile che entrambe avranno un ruolo nella mobilità di domani.

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