Scritto da: Giovanni Tavella
Fonte: http://www.howtobegreen.eu/greenreport.asp?title=586
L’auto a idrogeno, veicoli elettrici a batterie. La domanda fondamentale è: nel futuro del trasporto avremo veicoli a idrogeno o batterie? Sicuramente negli ultimi anni si è visto un particolare entusiasmo per l’idrogeno quale vettore energetico pulito da utilizzare per una rivoluzione radicale della mobilità. Ma se si pongono a confronto veicoli elettrici a batterie con veicoli elettrici pilotati da celle a combustibile (fuel cells) alimentati a idrogeno si scopre qualcosa di sorprendente.
Inanzitutto gli enormi costi che sarebbero necessari per la realizzazione su scala mondiale di una infrastruttura capillare per il rifornimento dei veicoli a idrogeno rendono molto improbabile che si possa guidare presto vetture a idrogeno. Ma non è solo una questione di costi.
Per capire le problematiche che si trova ad affrontare l’auto a idrogeno dobbiamo considerare il parametro più importante di tutti: il rapporto energia immagazzinata/peso, ovvero quanto deve essere pesante il veicolo per avere un’autonomia decente. Questo parametro è quello che ha, fino ad oggi, relegato i veicoli elettrici in un angolo. Le batterie, pesanti ed ingombranti, non possono ancora competere con la benzina.
Può l’idrogeno fare di meglio delle batterie?
Idrogeno. L’energia accumulata per un serbatoio di idrogeno a 300 bar è di 162 Wh/kg mentre quello della benzina è di 2200 Wh/kg. Una differenza enorme! Solo l’idrogeno liquido (come quello utilizzato per lo Space Shuttle) può polverizzare la benzina con ben 17500 Wh/kg. L’idrogeno liquido però non è pratico per i veicoli civili in quanto si tratta di un liquido criogenico infiammabile che deve essere mantenuto a – 250 °C. Quindi l’idrogeno gassoso è l’unica tecnologia esistente in grado di alimentare un veicolo stradale.
Batterie. Considerando le batterie al litio attuali e che il veicolo a batterie sia dotato dei un sistema di recupero dell’energia in frenata si ha un valore di energia accumulata di 145-200 Wh/kg.
Nella pratica non vi è nessuna differenza significativa fra le due tecnologie ma gli svantaggi della tecnologia a idrogeno sono di gran lunga superiori rispetto ai veicoli a batterie.
Certo si può parlare di lentezza del caricamento delle batterie (ecco un alternativa: www.howtobegreen.eu/greenreport.asp?title=298 ) considerando tutti gli aspetti pratici il confronto è tutto a favore delle batterie quali sistemi di immagazzinamento dell’energia elettrica. Attualmente lo svantaggio incolmabile dell’idrogeno sta nel costo e nel problema dell’infrastruttura dei rifornimenti. Se qualcuno ha dubbi a riguardo è sufficiente che guardi quando poco è capillare e a macchia di leopardo la distribuzione del metano per autotrazione. I veicoli a batterie invece possono utilizzare la RETE ELETTRICA ESISTENTE per la ricarica e sono ideali per l’utilizzazione diretta di energia prodotta da impianti solari fotovoltaici (a casa per esempio).
Dal punto di vista energetico i calcoli sono ancora a favore dei veicoli elettrici.
Prendendo 100 kWh di energia in arrivo da una centrale elettrica:
Per un veicolo elettrico a batterie:
90 kWh arrivano al caricabatteria (rendimento elettrodotto 90%),
80.1 kWh arrivano alla batteria (rendimento caricabatterie 89%)
72.1 kWh arrivano al motore (rendimento batteria 90%)
64.9 kWh arrivano alla ruota (rendimento motore 90%)
Per un veicolo a idrogeno con fuel cells:
85 kWh arrivano all’idrogenodotto (rendimento elettrolisi 85%),
76.5 kWh arrivano alla fuel cell (rendimento idrogenodotto 90%)
41.3 kWh arrivano al motore (rendimento fuel cell 54%)
37.2 kWh arrivano alla ruota (rendimento motore 90%)