Compressori innovativi rendono l’idrogeno un carburante sostenibile per il futuro
Un quarto di tutte le emissioni di gas serra sono causate dai trasporti, che possono generare livelli di inquinamento atmosferico pericolosi. Per questo motivo, il settore dei trasporti deve esplorare nuove strade per raggiungere una mobilità più pulita. Una possibile soluzione è rappresentata dall’idrogeno, un carburante privo di carbonio che può essere stoccato in forma gassosa nei veicoli e successivamente convertito in elettricità in una cella a combustibile a bordo. Gli unici altri sottoprodotti generati sono acqua e calore; nell’atmosfera viene rilasciato solamente vapore acqueo. «Questa tecnologia combina i vantaggi della mobilità elettrica, quali la silenziosità e le emissioni zero, con quelli di un carburante chimico», spiega il coordinatore del progetto COSMHYC (COmbined hybrid Solution of Multiple HYdrogen Compressors for decentralised energy storage and refuelling stations) David Colomar, ingegnere presso l’European Institute for Energy Research (EIFER). «Tra di essi vi sono un rifornimento veloce e la capacità di stoccare una grande quantità di energia. Tali aspetti rendono la tecnologia adatta per veicoli sottoposti a un uso costante, quali i taxi e gli autobus, oltre che per veicoli che viaggiano su lunghe distanze, quali pullman e camion». Tuttavia, la mancanza di affidabili infrastrutture per il rifornimento diffuse sul territorio e a un prezzo accessibile ha costituito un ostacolo sulla via verso la commercializzazione. «È evidente che è necessario lavorare ulteriormente per rafforzare la catena del valore dell’idrogeno, dalla produzione dello stesso fino all’inserimento del carburante nei veicoli», afferma Colomar. «Per questo motivo è stato lanciato il progetto COSMHYC».
Affidabilità alla stazione di rifornimento
Il progetto COSMHYC concentra l’attenzione su un elemento specifico della catena del valore dell’idrogeno: la stazione di rifornimento di idrogeno. «In tale struttura, l’idrogeno deve essere compresso a pressioni estremamente elevate (da 450 a 950 bar)», spiega Colomar. «In una stazione di rifornimento di idrogeno, il compressore è il componente principale, quello più costoso e più difficile da impiegare». Di conseguenza, il progetto si è posto l’obiettivo di sviluppare nuovi compressori innovativi per stazioni di rifornimento di idrogeno, in grado di fornire carburante a un costo minore, in modo più affidabile ed efficiente. Ecco come funziona il concetto di COSMHYC. L’idrogeno è trasportato dalla fonte fino a un compressore al metallo idruro, dove viene stoccato. Successivamente, il carburante viene compresso dal compressore meccanico, fino alla pressione richiesta dai sistemi di rifornimento. «Tale abbinamento intelligente di due tecnologie ci ha permesso di arrivare a una soluzione estremamente efficiente che crediamo possa fornire carburante a un costo ridotto», aggiunge Colomar. Il gruppo del progetto ritiene che il costo del carburante alla stazione di rifornimento possa essere ridotto del 20 %. Il gruppo ha finalizzato e validato il progetto del proprio prototipo di compressore, passando alla fase di costruzione. L’analisi di un prototipo di dimensioni preindustriali permetterà al gruppo del progetto di valutare accuratamente il valore aggiunto tecnologico ed economico del concetto.
Incentivare l’industria europea
Il progetto COSMHYC, la cui conclusione è prevista per il mese di settembre 2020, ha già compiuto importanti progressi. «Siamo riusciti a identificare nuovi materiali che ci permetteranno di eliminare completamente le terre rare dalla nostra tecnologia», afferma Colomar. «Si tratta di un elemento estremamente importante: significa infatti che l’industria europea non sarà più dipendente dalle importazioni di terre rare e da catene di distribuzione non affidabili. Ciò ci darà un rilevante vantaggio economico e geostrategico». Il concetto di COMSHYC è inoltre scalabile. Un progetto gemello finanziato dall’UE, chiamato COSMHYC XL e lanciato l’anno scorso, costruirà compressori di idrogeno per applicazioni su larga scala, quali gli autobus e i treni. La conclusione del progetto è prevista per la fine del 2021. Infine, Colomar ritiene che il progetto possa svolgere un ruolo fondamentale per aumentare l’accettazione sociale dell’idrogeno, fornendo soluzioni ad alcune questioni chiave, quali l’affidabilità e l’inquinamento acustico. «Tutto ciò contribuirà ad accelerare la transizione energetica nel settore dei trasporti», osserva. «Inoltre, sviluppando soluzioni tecnologiche innovative prodotte in Europa, credo che potremo anche contribuire allo sviluppo di nuovi ecosistemi industriali e nuovi lavori ecologicamente sostenibili per le generazioni future».
Parole chiave
COSMHYC, idrogeno, compressione, energia, transizione, ecosistemi, veicoli, autobus, pullman, camion