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Compact, light, efficient and reliable turbo compressor for fuel cell vehicles

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Potenziare il settore dei veicoli a celle a combustibile

Nuove innovazioni nella tecnologia dei compressori a celle a combustibile potrebbero contribuire a rendere i trasporti ecocompatibili più convenienti, affidabili ed efficienti.

Energia

L’Europa è attualmente impegnata a ridurre le emissioni di gas a effetto serra di almeno il 55 % entro il 2030 e a diventare climaticamente neutra entro il 2050. Affinché si possano raggiungere questi ambiziosi obiettivi è necessario apportare cambiamenti significativi e la transizione dai trasporti basati sui combustibili fossili verso forme di mobilità più ecocompatibili svolgerà un ruolo importante in tal senso. Una componente fondamentale di questa transizione sarà il lancio di veicoli elettrici per sostituire quelli inquinanti convenzionali, alimentati a benzina o diesel. Naturalmente è di cruciale importanza che, oltre a offrire ottime prestazioni a livello ambientale, questi veicoli siano affidabili ed efficienti in termini di costi. La tecnologia delle celle a combustibile, che prevede la combinazione di idrogeno e ossigeno per alimentare un motore elettrico, rappresenta una strada molto promettente. «La tecnologia delle celle a combustibile per la mobilità elettrica sta diventando più matura», afferma Christof Zwyssig, direttore tecnico di Celeroton, l’azienda svizzera che ha coordinato il progetto Turbo-FCell. «E il mercato dei veicoli a celle a combustibile richiede sempre più soluzioni scalabili a una produzione di alto volume e una riduzione nei costi.»

Innovazioni nel campo delle celle a combustibile

Oltre all’effettiva cella a combustibile in sé, il funzionamento del sistema basato su tali dispositivi richiede anche ulteriori componenti. Una delle parti più importanti è il compressore, che occupa una grande quantità di spazio e peso e consuma molta energia. Il ruolo di questa macchina è quello di fornire alla cella a combustibile un approvvigionamento costante di aria pressurizzata, ovvero l’ossigeno di cui il veicolo a celle a combustibile ha bisogno, insieme all’idrogeno, per funzionare. La cella a combustibile in sé e lo stoccaggio dell’idrogeno hanno ricevuto molta attenzione, ma così non è stato per la questione di come fornire aria in modo ottimale al dispositivo. «Le attuali tecnologie dei compressori non sono ottimizzate per applicazioni di celle a combustibile», aggiunge Zwyssig. «Se si vuol far crescere il mercato dei veicoli elettrici a celle a combustibile e introdurre veicoli ecocompatibili in grandi quantità sono necessarie soluzioni innovative in grado di colmare tale divario.» Questo è stato l’obiettivo di Turbo-FCell. Il progetto ha cercato di avvicinare al mercato le esistenti tecnologie all’avanguardia dei turbocompressori contenenti gas e privi di olio. Un sistema di questo genere è in grado di fornire un’aria con una maggiore purezza, il che è essenziale per incrementare la durata della cella a combustibile. «Nel primo anno, il progetto si è concentrato sul dar vita a idee al di fuori degli schemi», dichiara il coordinatore del progetto Fabian Dietmann, anch’egli attivo presso Celeroton. «Questo ci ha permesso di indagare diverse soluzioni e tecnologie con il potenziale per una produzione di alto volume, mantenendo le prestazioni.» Al termine della prima fase, il team del progetto ha potuto selezionare alcune tecnologie chiave individuate in precedenza per colmare il divario tecnologico esistente.

Veicoli di nuova generazione

Nella seconda fase del progetto Dietmann, Zwyssig e il resto del team hanno costruito un prototipo di prossima generazione basato su queste tecnologie chiave e si aspettano che questo rivoluzionario sistema di compressori leggeri venga lanciato sul mercato entro la fine dell’anno. Il team è fiducioso del fatto che l’innovazione introdotta sarà in grado di migliorare le prestazioni delle celle a combustibile, oltre a garantire la scalabilità a una produzione di alto volume. Il mercato delle celle a combustibile ha un enorme potenziale di crescita e, secondo le previsioni, dovrebbe aumentare con un tasso del 22,1 % fino al 2024, raggiungendo gli 1,2 miliardi di euro. «Questa innovazione aiuterà i veicoli alimentati a celle a combustibile a realizzare la svolta da tempo annunciata», osserva Zwyssig. Nel frattempo, ulteriori sviluppi di prodotto verranno effettuati sulla base delle tecnologie chiave sviluppate nell’ambito del progetto. «La nostra visione è quella di contribuire alla diffusione dei veicoli alimentati a celle a combustibile in tutta Europa incrementandone l’efficienza e riducendone i costi associati», conclude Zwyssig.

Parole chiave

Turbo-FCell, gas a effetto serra, combustibile fossile, trasporti, idrogeno, compressore, veicolo, benzina, diesel

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