Idrogeno a basse emissioni per i motori dei mezzi pesanti: la scoperta di un nuovo studio

In Australia un gruppo di scienziati ha appena sviluppato un nuovo tipo di motore che abbatte dell’85% le emissioni di C02. Se si riuscisse a riprodurre questa tecnologia anche a livello commerciale sarebbe una rivoluzione dal punto di vista delle emissioni di anidride carbonica.
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Francesco Castagna 23 Gennaio 2023

Mentre alcune case automobilistiche finanziano ancora studi per migliorare l'efficienza dei motori alimentati a combustibili fossili, nelle università si studiano progetti per realizzare motori a idrogeno a basse emissioni. È il caso dell'Università del Nuovo Galles del Sud, a 7km da Sidney.

Un team di ricercatori ha appena pubblicato i risultati di un nuovo esperimento: provare a realizzare un nuovo motore ibrido idrogeno-diesel. Gli autori l'hanno chiamato in maniera affettuosa "il bambino numero due", un'invenzione che, secondo le aspettative, potrebbe aiutare a decarbonizzare alcune delle industrie pesanti in Australia.

Lo studio

Di grandi dimensioni come i classici motori, ma dotato di una tecnologia nuova e rivoluzionaria. "Abbiamo dimostrato che possiamo prendere i motori diesel esistenti e convertirli in motori più puliti che bruciano carburante a idrogeno", ha detto il professor Shawn Kook della UNSW School of Mechanical and Manufacturing Engineering, che guida il team di ingegneri.

I ricercatori hanno modificato un motore diesel convenzionale con lo scopo di utilizzare una miscela di idrogeno e una piccola quantità di diesel. Così facendo le emissioni di CO2 si ridurrebbero drasticamente, il team sostiene infatti che con il nuovo motore le emissioni di CO2 diminuirebbero di oltre l'85%.

Il team di Kook ha riadattato il motore diesel senza aspettare lo sviluppo di sistemi a celle combustibile nuovi. Questo perché farlo sui motori diesel già in circolazione è più conveniente e più rapido, dato che i sistemi a celle combustibile nuovi su larga scala potrebbero non essere disponibili per almeno dieci anni.

Ma è il ruolo dell'idrogeno nel funzionamento di questa nuova tecnologia la vera scoperta. Sostanzialmente il motore ha un'iniezione a diesel, come di norma, senza nessuna aggiunta di idrogeno nel serbatoio. Contestualmente l'idrogeno viene iniettato invece nel cilindro del motore, ma solo in alcuni momenti specifici per monitorare le condizioni della miscela.

Photo from: Prof. Shawn Kook

"Abbiamo dimostrato che se il nostro sistema è stratificato – cioè in alcune aree c'è più idrogeno e in altre meno idrogeno – possiamo ridurre le emissioni di ossidi di azoto al di sotto di quelle di un motore puramente diesel", sostiene Kook.

L'idrogeno verde ha costi elevati e viene utilizzato ancora troppo poco

A livello mondiale già da tempo si parla di produzione di idrogeno mediante l'utilizzo di elettricità da fonti rinnovabili, per scindere l'acqua in molecole di idrogeno e ossigeno attraverso un elettrolizzatore. Devi sapere però che questa tecnologia attualmente ha costi ancora elevati e viene utilizzata poco.

Idrogeno verde

Uno dei motivi per cui il mercato dell'idrogeno verde non ha preso ancora il via è che gli impianti eolici e fotovoltaici sono ancora troppo pochi. Si stima infatti che, con la quantità di sole e vento presenti in Australia questo, con una quantità adatta di impianti di energie rinnovabili i costi sarebbero di gran lunga più bassi.

Tuttavia finora il Paese ha scelto politiche che vanno totalmente nella direzione opposta, dovuto anche al fatto che, come fa notare  l'Australia possiede delle miniere di carbone ricchissime ed è quindi uno dei maggiori esportatori di carbone al mondo e il primo se si parla di gas liquefatto.

Photo from: Prof. Shawn Kook