La lotta ai cambiamenti climatici passa inevitabilmente per la mobilità sostenibile, puntando su alternative ecologiche come le auto elettriche e le macchine a idrogeno. Se le prime sono ormai un’opzione sempre più diffusa, i motori a idrogeno costituiscono ancora oggi una vera e propria sfida ingegneristica.

Da decenni si tenta di rendere praticabile tale soluzione, tuttavia le caratteristiche di questo elemento chimico rendono piuttosto complesso adattarlo alle esigenze del trasporto privato. Ecco tutto quello che bisogna sapere sulle auto a idrogeno, per capire a che punto siamo con questa tecnologia innovativa.

Cosa sono le macchine a idrogeno

Le auto a idrogeno sono di fatto delle vetture elettriche particolari, in quanto sono dotate di un motore elettrico ma non richiedono la ricarica delle batterie. L’energia per il funzionamento del propulsore, infatti, viene autoprodotta all’interno delle celle a combustibile, sfruttando un processo chimico chiamato elettrolisi inversa.

La reazione avviene con l’idrogeno stoccato all’interno del veicolo in un apposito serbatoio e l’ossigeno, quest’ultimo prelevato direttamente dall’aria all’esterno. Dopodiché, una volta terminato il gas a bordo bisogna fare rifornimento, rivolgendosi presso apposite stazioni attrezzate per il riempimento del serbatoio, un’operazione che richiede in media 5 minuti.

Come funziona un motore a idrogeno

Il funzionamento di un motore a idrogeno è abbastanza semplice, in quanto tutto è basato sulla reazione chimica tra questo gas e l’ossigeno. Il sistema è composto da alcune parti fondamentali, tra cui il motore elettrico, le celle a combustibile, il serbatoio dell’idrogeno e il pacco batterie, ricordando in parte la configurazione di una normale auto elettrica.

I principi di base, infatti, rimangono gli stessi, ad eccezione del processo chimico che permette la reazione tra l’idrogeno e l’ossigeno. In questo modo è possibile produrre energia elettrica, la quale serve sia per alimentare il motore elettrico sia per ricaricare la batteria del sistema di accumulo, funzionando fino a quanto è presente idrogeno nel serbatoio.

Come scarto l’unica sostanza che viene rilasciata è l’acqua, espulsa dall’impianto di scarico sotto forma di vapore acqueo. Questo sistema, dunque, non produce alcun tipo di emissione inquinante, inoltre le vetture a idrogeno possono anche recuperare l’energia dalle frenate e dalle decelerazioni, ottimizzando l’efficienza di questo processo.

Vantaggi e svantaggi delle auto a idrogeno

I veicoli a idrogeno garantiscono alcuni vantaggi importanti, tra cui quello principale è legato all’assenza di emissioni. Al pari delle auto elettriche, anche queste macchine green sono silenziose, hanno uno spunto elevato già ai bassi regimi e offrono un comfort di guida simile a quello delle vetture elettrificate.

A differenza dei veicoli elettrici, però, non risentono delle temperature ambientali, infatti non perdono efficienza con il freddo. Allo stesso modo garantiscono un’autonomia considerevole, vicina a quella delle auto con motore termico, in più non richiedono lunghe ricariche alla colonnina ma si riempie il serbatoio in pochi minuti.

Naturalmente, le macchine a idrogeno presentano anche alcuni svantaggi, tra cui quello più importante è legato ai costi proibitivi di questi modelli. Un altro problema è l’alto prezzo al chilometro, superiore a quello delle vetture elettriche, oltre alla complessità della produzione di idrogeno puro e alle difficoltà nella creazione di un’infrastruttura di rifornimento estesa e capillare.

Qual è la situazione attuale dei veicoli a idrogeno

Al momento, le macchine a idrogeno rappresentano appena una piccolissima percentuale del parco auto mondiale, nonostante esista un interesse sempre maggiore da parte delle istituzioni e delle aziende. In molti indicano questa tecnologia come la vera protagonista della trasformazione energetica, per favorire il passaggio alla mobilità green.

Tuttavia, esistono delle grandi problematiche non ancora risolte, sfide tecniche dovute alla natura chimica ed alle proprietà termodinamiche di questo elemento. La prima difficoltà è la produzione sostenibile di idrogeno, infatti per ottenerlo ad oggi bisogna consumare ingenti quantità di energia vanificando i benefici ecologici, oppure estrarlo dai combustibili fossili.

Anche l’efficienza è inferiore a quella delle macchine elettriche, con un rendimento nettamente superiore da parte di quest’ultime. Senza dubbio pesa il fattore mercato, con le BEV che hanno sicuramente un appeal maggiore per le imprese, grazie al forte aumento delle vendite negli ultimi due anni.

Quali sono le auto a idrogeno in commercio

Negli anni passati diverse aziende automotive avevano intrapreso progetti sull’idrogeno, tuttavia al giorno d’oggi sono appena tre le case automobilistiche che propongono questi modelli. Una di queste è la Hyundai Nexo, un SUV a idrogeno con un costo di circa 70 mila euro, un’autonomia di 666 Km e 5 anni di garanzia con chilometraggio illimitato.

L’altra azienda è la giapponese Toyota, la quale mette a disposizione degli utenti la Mirai, una berlina a idrogeno con motore a celle a combustibile con prezzo a partire da circa 56 mila euro. Infine c’è anche la Honda Clarity, un modello più volte aggiornato con un costo da 60 mila euro e un’autonomia di 480 chilometri.

Qual è il futuro della tecnologia a idrogeno

Le criticità che rallentano il progresso delle auto a idrogeno hanno provocato l’abbandono di questa tecnologia, almeno per il momento, in favore delle macchine elettriche. Anche Volkswagen ha accantonato questa soluzione di mobilità, annunciando che proporrà un modello a idrogeno in collaborazione con Audi soltanto nel 2025.

I veicoli elettrici sono infatti un’alternativa ecologica più accessibile, pronta per la diffusione di massa e con minori difficoltà tecniche e chimiche da superare. Ovviamente l’idrogeno rimane un’opzione interessante per il lungo termine, considerando non solo le applicazioni nelle auto ma anche negli altri mezzi di trasporto come gli aerei, i camion e le navi.

Per affrontare queste sfide servono investimenti affinché sia possibile trovare sistemi più efficienti per la produzione dell’idrogeno verde, l’unico veramente pulito al 100% poiché creato tramite elettrolisi dell’acqua. Questo processo richiede grandi quantità di energia, la quale deve essere generata da fonti rinnovabili per garantire un impatto minimo sull’ambiente e proporsi come alternativa realmente valida alle macchine elettriche.