Meglio un’auto elettrica o un’auto a idrogeno?

Le auto a idrogeno, o auto a celle a combustibile a idrogeno, sono un tipo di veicolo passeggeri separato dalle auto a benzina, diesel, ibride o elettriche che costituiscono la maggior parte delle auto sulle strade italiane. Potresti conoscere le auto a GPL (gas di petrolio liquido), ma le auto alimentate a idrogeno sono molto diverse e sono molto più vicine ad essere elettriche, dal momento che non c’è alcun motore a combustione interna nell’auto. Invece, c’è una cella a combustibile, che genera elettricità usando l’idrogeno, ma ne parleremo più avanti. Sono meglio le auto elettriche o quelle a idrogeno?

Le auto a idrogeno devono solo essere riempite di idrogeno in una pompa e l’unica emissione di scarico è H2O, quella che probabilmente chiamerai acqua. Poiché l’idrogeno è l’elemento più comune nell’universo, è improbabile che si esaurisca come la benzina o il diesel. Le auto a idrogeno sono rare ora, ma questo potrebbe cambiare in futuro e, man mano che ne appaiono di più sulle strade, vorrai saperne di più su di esse in modo da poterle confrontare con una futura auto elettrica.

Come funziona un’auto a celle a combustibile a idrogeno?

Come guidatore di un’auto a idrogeno, proprio come con un’auto a benzina o diesel, non hai bisogno di sapere molto di più: metti l’idrogeno usando una pompa di benzina in una stazione di servizio, che viene usato come carburante per generare elettricità. Questa elettricità viene utilizzata per alimentare le ruote.

Quando metti l’idrogeno in macchina, viene immagazzinato in un serbatoio sicuro come la benzina o il diesel. Viene immesso nella cella a combustibile, che è ciò che genera l’elettricità. Usa la chimica per combinare idrogeno e aria (ossigeno) e generare elettricità. All’interno della cella a combustibile c’è un liquido con un anodo caricato positivamente da un lato e un catodo caricato negativamente dall’altro, un po’ come una batteria.

Nella cella, gli atomi di idrogeno si dividono in protoni ed elettroni: il primo si trasforma nel prodotto di scarico (acqua pura) e il secondo fornisce l’energia per il motore elettrico dell’auto. Come con un pacco batteria, ci sono molte reazioni più piccole che si verificano nella cella a combustibile per fornire molta potenza ai motori.

C’è anche una batteria a bordo, che consente di risparmiare energia per dopo, di solito quando si accelera ed è necessaria più energia. Tuttavia, la cella a combustibile invia spesso energia direttamente ai motori.

Le auto a idrogeno sono migliori delle auto elettriche?

Diamo un’occhiata a come le auto a idrogeno sono diverse dalle normali auto elettriche e scopriamo quale tipo di auto è la migliore per te.

I motori elettrici utilizzati nelle auto a idrogeno come la Toyota Mirai sono fondamentalmente gli stessi delle normali auto elettriche come la Renault Zoe, la Volkswagen ID.3 o la Hyundai Kona Electric.

Prendono semplicemente energia e la trasformano in movimento rotatorio: la differenza è che in una normale auto elettrica questa energia proviene solo da una batteria di bordo che deve essere ricaricata, mentre in un’auto a idrogeno proviene da una batteria che utilizza l’idrogeno.

Ciò significa che un’auto a idrogeno può essere portata da vuota a piena in pochi minuti a una pompa di benzina, come un’auto a benzina o diesel, quindi in questo modo sono migliori delle auto elettriche, perché è conveniente.

Eppure è impossibile dire che le auto a idrogeno siano migliori o peggiori delle auto elettriche perché semplicemente non ce ne sono ancora abbastanza. Ce ne sono pochissime in vendita e anche quelli in saldo sono prodotti estremamente di nicchia. Le auto elettriche, al confronto, sono molto più diffuse.

Alcuni vantaggi delle auto a idrogeno

Le auto con celle a combustibile a idrogeno invece delle tipiche batterie agli ioni di litio delle auto elettriche offrono un’interessante proposta di valore che sembra eliminare il problema della fine del ciclo di vita delle batterie al litio. Questo è un vantaggio per ora, in un momento in cui c’è ancora qualche incertezza sul futuro di queste batterie (da auto, ma anche da pannelli solari, cellulari e altro) una volta che non servono più al loro scopo principale. Sono difficili da riciclare e alcuni progetti sono in fase di sviluppo per riutilizzarli come generatori di riserva in edifici urbani come gli ospedali.

Inoltre, guidare senza emissioni inquinanti (come accadrebbe se si considera che le reti di energia rinnovabile stanno crescendo in tutto il mondo con la decarbonizzazione) con il vantaggio di essere rapidamente rifornito in 5-10 minuti rispetto allo scenario migliore di 40 minuti di ricarica o al più comune scenario di 3-6 ore di ricarica nelle auto elettriche, è una vittoria indiscutibile anche per il movimento della mobilità a idrogeno.

Alcuni studi mostrano anche che l’economia dell’idrogeno ha il potenziale per ridurre le emissioni globali di CO2 equivalenti tra lo 0 e il 27%. Questo potenziale può essere soddisfatto quando 1) le perdite di metano dal gas naturale sono relativamente basse, 2) viene impiegato il cracking del metano per produrre idrogeno e 3) viene applicata una cella a combustibile a idrogeno.

Auto elettriche vs. auto a idrogeno: quali sono più sostenibili?

Nonostante i vantaggi sopra menzionati, la maggior parte dell’idrogeno oggi (95% negli Stati Uniti) è prodotto dal processo di reforming del metano. Questo distrugge tutto il potenziale dei veicoli alimentati a idrogeno come soluzione per combattere il cambiamento climatico a causa del monossido di carbonio e del biossido che vengono generati nel processo. Non convince, inoltre, la necessità di utilizzare gas naturale (combustibile fossile) che potrebbe fuoriuscire durante la fase di estrazione e trasporto (tramite gasdotti). Anche se il processo di cracking del metano viene migliorato (e gli sforzi non stanno andando in questo modo) non è probabile che sia una soluzione a lungo termine.

Tuttavia, con lo sviluppo della tecnologia, forse il processo di elettrolisi dell’acqua per ottenere l’idrogeno può essere migliorato e ulteriormente utilizzato man mano che il processo diventa più efficiente. Perché il fatto che le auto a idrogeno significhino usare energia due volte (per produrre idrogeno e poi usarlo per alimentare i veicoli) mentre le auto elettriche possono utilizzare immediatamente l’energia dalla rete è un argomento forte a favore delle auto elettriche. Tutto perché dopo aver convertito l’elettricità in idrogeno e di nuovo in elettricità potrebbe comportare una perdita di energia fino al 45% (compresa la sua compressione in un liquido e lo stoccaggio), rendendolo un processo non molto efficiente.

Tuttavia, mentre vengono sviluppati nuovi metodi per produrre idrogeno, come la membrana a scambio protonico, che, secondo gli scienziati, potrebbe raggiungere un’efficienza dell’86%, dobbiamo aspettare e vedere cosa succede. Anche l’utilizzo della fornitura di energia extra per la produzione di idrogeno e la creazione di una versione ibrida di auto idrogeno-ioni di litio può essere qualcosa, una volta che escono altri studi che chiariscono se questa energia in eccesso è più efficiente da utilizzare nelle dighe (non considerando i loro altri impatti) o produzione di idrogeno. Ad oggi, le auto elettriche sono un veicolo più accessibile, per quanto riguarda i diversi tipi di auto e punti di ricarica. Includono processi più efficienti rispetto alle auto alimentate a idrogeno e se le loro batterie al litio vengono riutilizzate per scopi diversi, desiderano rimanere una soluzione più sostenibile, almeno nei prossimi anni.