Potenzialmente ecologica, buon rapporto peso/energia e autonomia, tempi di rifornimento brevi. Ma non è tutto oro quel che luccica: punti deboli di un’alternativa alla mobilità elettrica
Participio presente di “carburare”, derivato di “carburo”, dal francese “carbure”, dal latino “carbo, carbonis” ovvero “carbone” o “residuo della combustione”. Per Treccani:“combustibile capace di dare, una volta mescolato intimamente con l’aria, una miscela infiammabile”, dove un combustibile è una “sostanza (naturale o artificiale) capace di fornire energia termica per combustione”. A livello metaforico il termine “carburante” trova sicuramente diverse applicazioni, ma l’ambito a cui più spesso viene associato è sicuramente quello della mobilità, un tema che ha anche il grande merito di essere tra i più discussi del XXI secolo. Nelle sedi del potere, sui mass media, nelle logge e nelle lobbies e, perché no, nei bar di paese, risuona forte una sola domanda: come “carburare”, ovvero fornire energia, le necessità di movimento attuali e future dell’umanità senza distruggere la sua casa, la Terra? Una risposta a tale quesito, che sia reale, efficiente, sicura, economica e attuabile (se non è chiedere troppo), sembrerebbe non essere ancora stata trovata, e mentre le infrastrutture, le forniture e la comunità mondiali sembrano non essere mai pronte ad accogliere pienamente i veicoli elettrici (per lungo tempo profetizzati come vera soluzione all’inquinamento), per molti un altro vettore energetico si starebbe facendo spazio per muovere il mondo: l’idrogeno.
La mobilità a idrogeno presenta sicuramente numerosi vantaggi – che vedremo in seguito – rispetto alla mobilità “tradizionale”. Tuttavia, pretendere che rappresenti un’alternativa futuristica, poco battuta e pienamente ecologica potrebbe rivelarsi quantomeno naïf.
L’origine di questo combustibile, infatti, risale al 1807 quando l’inventore Francois Isaac de Rivaz progettò un carretto quattro ruote dotato di motore a combustione interna alimentato da una miscela di ossigeno gassoso e idrogeno, incendiato a sua volta da una sorta di batteria elettrica (la pila era stata inventata da Alessandro Volta solo qualche anno prima, nel 1800). Per il passo successivo, l’Hippomobile nel 1860, fu indispensabile il lavoro del chimico britannico Humphry Davy – il padre dell’elettrochimica – che proprio utilizzando una batteria riuscì a separare i sali, inventando di fatto l’elettrolisi, uno dei processi chimici più applicati nell’industria di oggi. L’elettrolisi dell’acqua permise a Étienne Lenoir di produrre una miscela di gas idrogeno con cui alimentare il propulsore di un triciclo progettato per il trasporto delle persone. Decenni dopo, nel 1933, la società elettrica norvegese Norsk Hydro creò un camion alimentato a idrogeno; nel 1959 Harry Karl Ihrig firmò la nascita di un trattore agricolo modificato, mentre nel 1966 il colosso statunitense dell’automotive General Motors tentò di portare su strada un veicolo a idrogeno, l’Electrovan, un furgoncino con un sistema di serbatoi di idrogeno e ossigeno e di celle di combustibile composto da 32 moduli separati. Quel primo prototipo stradale non vide mai la luce (dei semafori) ma venne testato solo su strade private per poi essere abbandonato: la sicurezza rappresentava una nota dolente del progetto, così come il peso e la capienza, oltre che il costo.
Quel fallimento sembra aver avuto una forte influenza sullo sviluppo di questa tecnologia perché si è dovuto attendere il 2013 per vedere finalmente sul mercato un’auto alimentata dall’idrogeno, e forse non è un caso che sia stata prodotta in un contesto non occidentale. Si tratta della Hyundai ix35 FCEV o Tucson FCEV, prodotta a Ulsan, in Corea del Sud, fino alla nascita della sua erede, la Nexo, nel 2018. Uscendo dal mercato e guardando allo studio, invece, quasi tutte le case automobilistiche hanno presentato negli ultimi 20 anni circa almeno una “concept car” in tale direzione, un’auto-idea, nella maggior parte dei casi prendendo un modello noto e modificandolo a idrogeno.
Oggi il pregio per eccellenza di questi veicoli, che si dividono in Fuel Cell Electric Vehicle (veicoli elettrici con batterie al litio alimentate dalle celle a combustione dell’idrogeno) e Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicle (veicoli con motore alimentato dalla combustione diretta dell’idrogeno), è la promessa di essere Zero Emission Vehicle (come i veicoli elettrici), ovvero di generare durante il loro funzionamento esclusivamente vapore acqueo e non emissioni inquinanti. Come sottolinea Jane Patterson, consulente del Ricardo Technology Strategy Team – società di consulenza ambientale -, tuttavia, “mentre un tipo di trasporto potrebbe essere a emissioni zero nel punto di utilizzo, non è veramente a emissioni zero se si considera l’intero ciclo di vita in modo olistico”. Nel caso dell’idrogeno il nodo si trova nella sua definizione di “vettore energetico” che, al di là della poesia, lo distingue dalle “fonti energetiche”. In natura l’H (come il simbolo che lo caratterizza sulla tavola periodica) esiste solo in maniera combinata, ovvero in molecole con altri elementi, ai fini energetici dunque deve essere prodotto, in particolare sotto forma di diidrogeno, quindi H2. Allo stato attuale dell’arte esistono tre modi per produrre idrogeno: la gassificazione del carbone, lo steam reforming del gas naturale (attualmente tra i metodi più utilizzati) e l’elettrolisi dell’acqua. Con le prime due modalità si produce idrogeno “grigio”, o “blu” se presenti sistemi di abbattimento delle emissioni inquinanti. La terza modalità, invece, l’unica che può essere considerata ecologica a patto che venga utilizzata energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili, dà vita al cosiddetto idrogeno “verde”. Un aspetto non trascurabile se si considera che nel 2020, secondo i dati Eurostat, il mix energetico europeo è stato composto soprattutto da prodotti petroliferi e gas naturale, rispettivamente al 34,5% e al 23,7%, mentre le energie rinnovabili hanno occupato solo il terzo posto con il 17,4% (l’energia nucleare e i combustibili fossili solidi si aggiudicano rispettivamente il 12,7% e l’11,5%, oltre “altre” origini). Un’alternativa valida per la produzione di idrogeno “verde”, secondo alcuni, potrebbe essere l’elettrolisi solare – processo in cui un semiconduttore assorbe energia solare e funge da elettrodo -, tecnologia che tuttavia al momento non può contare su materiali che ne garantiscano efficienza e costi convenienti per la produzione su larga scala.
A pesare sull’“impatto ambientale integrato” dei veicoli a idrogeno – che tiene conto della produzione del veicolo e dei suoi componenti, nonché del suo smaltimento – è anche un altro fattore: secondo l’analisi di Patterson si tratta del “sistema di stoccaggio dell’idrogeno a bordo, che di solito è un serbatoio di gas compresso da 350 bar o 700 bar, avvolto in fibra di carbonio”, difficile da smaltire alla fine del ciclo di vita del veicolo. D’altro canto, proprio grazie alla tecnologia di stoccaggio disponibile, in attivo il mezzo ha un peso inferiore in rapporto all’energia stoccata, oltre a tempi di rifornimento più brevi (un aspetto che molti utenti potrebbero tenere in considerazione nella scelta rispetto a un veicolo BEV, ovvero un veicolo elettrico a batteria). Peso e autonomia potrebbero, ancora, fortemente incidere sulla scelta di riservare l’idrogeno a veicoli a lunga percorrenza, che siano veicoli commerciali o passeggeri, come il trasporto su rotaia (già oggi i treni sono i mezzi di trasporto più puliti ed efficienti dal punto di vista energetico), via mare e aereo (sebbene in quest’ultimo caso, per quanto riguarda il trasporto passeggeri, i livelli di sicurezza raggiunti potrebbero essere difficilmente replicabili).
Mentre il numero dei veicoli privati elettrici cresce in tutto il Vecchio Continente (nel secondo trimestre 2022 le immatricolazioni BEV sono cresciute dell’11,1%), l’Unione europea – che sogna di diventare leader mondiale della mobilità sostenibile – starebbe effettivamente valutando la possibilità di alimentare a idrogeno il trasporto merci, come dimostrano diversi progetti partecipati e finanziati (soprattutto in Nord Europa). Tuttavia ancora una volta – forse l’Europa, culla della rivoluzione industriale, dimostra un’affezione inveterata per i combustibili petroliferi e fossili? – le ipotesi migliori arrivano dall’Est, ad esempio dal lavoro della giapponese Toyota che nel 2021 ha presentato la seconda generazione della FCEV Mirai (“futuro” in giapponese, un caso?), sostenendo che “un futuro solo elettrico non è realmente sostenibile“.
