Combustibili alternativi nel mondo

Un po' di storia sulle auto a idrogeno

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Nel 1807, lo svizzero François Isaac de Rivaz progettò il primo veicolo a quattro ruote con motore a combustione interna alimentato a idrogeno

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1860: Etienne Lenoir, un ingegnere francese, sviluppa l'"Hipomobile", un grande veicolo da trasporto con un motore a combustione a idrogeno. Andò con successo da Parigi a Joinville-le-Pont in un viaggio di prova nel 1863.

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1941: Durante l'assedio di Leningrado da parte delle truppe del regime nazista e a causa della carenza di benzina, il soldato e meccanico russo Boris Shelishch convertì con successo 200 camion GAZ-AA per funzionare a gas idrogeno che, secondo quanto riferito, funzionavano di più senza intoppi rispetto a prima.

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L'Electrovan della General Motors del 1966 è la prima automobile a celle a combustibile a idrogeno di cui si abbia notizia.

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La crisi petrolifera degli anni '70 ha dato il via a un'importante ricerca sulle celle a combustibile a idrogeno e alla fine del decennio la maggior parte delle case automobilistiche disponeva di modelli FCV.

Cos'è l'idrogeno?

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L'idrogeno è l'elemento chimico più semplice (costituito da un solo protone e un elettrone) e il più abbondante nell'universo e compare anche insieme ad altri elementi formando un'ampia varietà di composti chimici, come l'acqua (H2O) e la maggior parte dei composti organici.

È un gas incolore, inodore e insapore a temperatura ambiente. È l'elemento più leggero che esista, essendo circa 14 volte meno pesante dell'aria. La sua molecola è costituita da due atomi di idrogeno (H2) uniti da un legame covalente.

Da dove viene l'idrogeno?

L'idrogeno puro non si trova naturalmente in natura, poiché si trova sempre come parte di altri componenti, quindi deve essere estratto da altre materie prime

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L'IDROGENO GRIGIO

Attraverso lo steam reforming, l'idrogeno può essere ottenuto dal gas naturale, producendo H2 e CO2

L'IDROGENO BLU

L'idrogeno blu viene prodotto allo stesso modo dell'idrogeno grigio, con la differenza che in questo caso la CO2 viene raccolta e immagazzinata. Questa CO2 immagazzinata può essere trattata con vapore per formare H2Co3, un sale facilmente immagazzinabile, utilizzato anche per la produzione di combustibili sintetici.

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L'IDROGENO VERDE

È prodotto dall'elettrolisi dell'acqua. L'elettricità, da fonti rinnovabili, viene utilizzata per abbattere la molecola dell'acqua e produrre idrogeno e ossigeno. A differenza delle altre forme di idrogeno, l'idrogeno verde non produce Co2. Non inquina. Maggiori informazioni sull'idrogeno verde su glpautogas.info

Come funzionano le auto a idrogeno?

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Come i veicoli completamente elettrici, i veicoli elettrici a celle a combustibile (FCEV) utilizzano l'elettricità per alimentare un motore elettrico. A differenza di altri veicoli elettrici, gli FCEV producono elettricità utilizzando una cella a combustibile a idrogeno invece di attingere elettricità da una singola batteria.

In queste auto l'idrogeno viene condotto alla cella a combustibile dove viene generata l'elettricità. Questo è memorizzato nella batteria. Quando non è richiesta molta energia, l'elettricità trasmessa alle ruote proviene esclusivamente dalla batteria, mentre se è necessaria più energia, verrà utilizzata anche quella richiesta dalla cella a combustibile.

Componenti per auto a idrogeno

CELLA A COMBUSTIBILE

Le celle a combustibile eseguono la fusione di H2 con O2 la cui reazione produce elettricità. Le celle a combustibile hanno una temperatura di esercizio di circa 80ºC, una pressione di esercizio compresa tra 1 e 3 bar. L'efficienza energetica delle celle a combustibile è di circa il 50%, sebbene la ricerca stia facendo in modo che nuovi modelli migliorino questa efficienza.

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SERBATOIO H2

A causa delle elevate pressioni alle quali viene immagazzinato l'idrogeno, il serbatoio è un elemento essenziale del veicolo. Attualmente i serbatoi per lo stoccaggio dell'idrogeno sono realizzati con materiali di ultima generazione, sempre cilindrici e cavi.

Questi serbatoi per veicoli immagazzinano idrogeno da 350 a 700 bar. A 700 bar, 5 kg di H2 possono essere immagazzinati in 160 litri di volume.

Tuttavia, una nuova ricerca indica una diversa forma di archiviazione. Questi nuovi contenitori immagazzinerebbero l'idrogeno intrecciato alle particelle dello stesso materiale, favorendo una maggiore capacità di stoccaggio a pressioni inferiori, come le tecnologie note in inglese come "Interstitial Hydride" che potrebbero immagazzinare 5 kg di idrogeno a 100 bar, immagazzinando da Da 20 a 80 chilogrammi di idrogeno a 700 bar.

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CONNESSIONE PER RIEMPIMENTO

Esistono tre tipi standardizzati a seconda della pressione di utilizzo:

TK25

È utilizzato per pressioni di 350 bar, per autobus e camion, e dispone di una connessione dati

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TK16

Era comune negli impianti di rifornimento dei veicoli con una pressione di 700 bar, ma viene sostituito da TK17 come standard per i veicoli privati

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TK17

È il sistema di riempimento che sta diventando lo standard per i veicoli che funzionano a idrogeno a 700 bar

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Notizie sull'idrogeno

7 giugno 2023. Toyota, Hino, Daimler Truck e Mitsubishi Fuso firmano un memorandum d'intesa per promuovere le auto a idrogeno

Toyota Motor Company, Hino Motors Ltd., Daimler Truck Holding AG e Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corporation (MFTBC) hanno appena firmato un rivoluzionario Memorandum of Understanding (MoU).

Oltre a porre maggiore enfasi sulla messa in comune delle proprie risorse per sviluppare tecnologie come le auto a idrogeno, il protocollo d'intesa fa anche parte della fusione Hino-MFTBC. Soprattutto, l'obiettivo della collaborazione è raggiungere la neutralità del carbonio e promuovere una prospera società della mobilità. In particolare, si concentrerà sull'avanzamento delle tecnologie connesse/autonome e automatizzate/condivise/elettriche (CASE), nonché sul miglioramento del business globale dei veicoli commerciali.

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