LA FAVOLA DELLA MOBILITA’ BASATA SULL’IDROGENO

Smorzata la preoccupazione legata al  Covid 19  (anche se ancora non c’è un vaccino), il richiamo all’ambiente e ai temi gretini è tornato a fare udire la sua voce (meglio, il suo urlo), soprattutto nella nostra Europa che si considera la paladina della lotta al cosiddetto riscaldamento globale. Ecco quindi che si torna a parlare di ingenti fondi statali (centinaia di miliardi) che l’UE si appresta a devolvere per lo sviluppo di fonti energetiche “green”, con particolare riferimento al mondo dei “Trasporti”, intendendo con ciò tutto ciò che serve per trasportare persone o cose su strada, ferrovia, via mare o via cielo, quindi automobili, autocarri, treni, navi, aerei.

A parte la mobilità elettrica, sulla quale ci siamo già espressi in precedenti articoli, è ora di gran moda parlare di mobilità a Idrogeno, ovvero utilizzare il gas Idrogeno (H2) quale combustibile per muovere i mezzi di trasporto prima citati: tutti quanti, senza escluderne alcuno!

Come mai proprio l’Idrogeno? Perché l’Idrogeno è in grado di “bruciare” assieme all’Ossigeno generando energia ma senza produrre la famigerata CO2 (anidride carbonica), sottoprodotto questo generato invece da tutte le normali combustioni di altri elementi oggi utilizzati per generare energia termica, meccanica o elettrica (benzina, gasolio, gas, carbone etc). Il sottoprodotto principale della combustione di H2 e O2 è infatti l’acqua (o vapore acqueo) anche se in alcuni processi sono presenti anche ossidi di Azoto che danno luogo alle cosiddette “Piogge acide”.

Quindi, dicono i fautori gretini, se riusciamo a rimpiazzare al posto dei combustibili cosiddetti fossili, il gas Idrogeno, abbiamo risolto il problema delle “emissioni zero” ovvero con i trasporti non immetteremo più in atmosfera CO2 antropica che, in quanto “gas serra” è, secondo loro, la principale causa del riscaldamento globale!

Dimenticano, i gretini, che se è vero che la combustone dell’Idrogeno non produce CO2, è altrettanto vero che produce vapore acqueo, altro potente “gas serra”, considerando che il 90-95% del gas serra che circonda la nostra atmosfera è, appunto, il vapore acqueo!

Ma andiamo avanti con la nostra disamina sull’utilizzo dell’Idrogeno.

Ma come può essere utilizzato l’Idrogeno quale fonte di moto? Essenzialmente in due modi: “bruciandolo” in un classico motore a combustione interna (come quelli a benzina o gasolio), oppure “bruciandolo” nelle cosiddette Fuel Cell per generare energia elettrica. Nel primo caso si ha lo HICEV ( Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicle) , nell’altro lo FCEV ( Fuel Cell Electric Vehicle).

Nell’HICEV il funzionamento è chiaro: al posto della benzina o del gasolio o del GPL, si immette Idrogeno nel cilindro e la sua combustione con l’Ossigeno genera energia termica e quindi meccanica che fa muovere il mezzo terrestre o navale; per l’aereo si può usare sempre un motore a pistoni oppure una turbina. Il rendimento è sempre dello stesso ordine dei motori attuali, attorno al 30%. I “gas di scarico”, come già detto, sono vapore acqueo e qualche ossido di Azoto. Il primo motore di questo tipo risale al 1806 per opera di Francois Isaac de Rivaz, mentre la prima automobile che usava un simile motore (detta Hippomobile) risale al 1863. Come si vede quindi il concetto non è certo nuovo!

Di epoca ben più recente invece sono le FCEV; in questo caso nella batteria a celle, l’Idrogeno entra dal polo negativo e l’Ossigeno dal polo positivo; gli atomi dell’idrogeno passano a contatto con un catalizzatore e i loro elettroni si separano e si dirigono verso il polo positivo creando quindi il flusso di corrente richiesto. A contatto con l’Ossigeno del polo positivo lo elettrizzano negativamente e questo si combina con l’Idrogeno (rimasto positivo per la perdita degli elettroni) generando acqua (calda). L’energia elettrica generata alimenta un motore elettrico che trasforma l’energia elettrica in energia meccanica per il movimento. Il rendimento delle Fuel Cell è abbastanza elevato ma bisogna poi considerare la successiva trasformazione in energia meccanica.

Dal 2000 ad oggi, le varie industrie hanno creato mezzi di trasporto i più vari, basati sia su HICEV che FCEV, dalle automobili, ai treni, ad una nave (della Toyota), ad aerei sperimentali sia a pilotaggio remoto (il primo fu il Phantom Eye della Boeing nel 2010) che piccoli aerei pilotati.

Tutto bene quindi? Abbiamo risolto il problema che non fa dormire i gretini?

Tutt’altro!

Cominciamo con il dire che l’Idrogeno, nella sua forma H2, non esiste libero sul nostro pianeta! Sarà pure abbondantissimo nell’universo, ma sulla terra non c’è; colpa della sua leggerezza (come noto è l’elemento più leggero della tavola periodica) che, se anche fosse presente, lo farebbe disperdere immediatamente nelle profondità spaziali!

E allora da dove lo ricaviamo per alimentare gli HICEV o i FCEV? Lo ricaviamo principalmente dai soliti combustibili fossili e principalmente dal Metano (CH4); purtroppo per i gretini, il processo necessario a scindere l’Idrogeno da questi combustibili, genera CO2 come una normale combustione e quindi siamo punto e a capo! La CO2 che non generiamo con i motori a Idrogeno, la generiamo a monte, per ricavarlo; e in più, come già detto, l’Idrogeno quando si combina con l’ossigeno, genera vapore acqueo, altro gas serra!

In effetti c’è anche un altro modo per avere l’H2: l’elettrolisi, ovvero ricavarlo dall’acqua per dissociazione delle sue molecole H2O. Ma l’elettrolisi richiede una quantità enorme di energia elettrica ed infatti della produzione mondiale di oggi di Idrogeno, solo il 4% è ottenuto per via elettrolitica. E da dove viene questa enorme quantità di energia elettrica necessaria a scindere le molecole di acqua? Ovviamente dalle centrali elettriche, le quali, a parte quelle nucleari aborrite dai gretini, funzionano con i combustibili fossili! Più ne bruci, più CO2 immetti in atmosfera!

E allora anche qui siamo punto e a capo! Senza contare che, dal punto di vista termodinamico, il bilancio energetico di questi processi è negativo, ovvero l’energia che devi utilizzare per avere l’Idrogeno nella forma H2 è superiore all’energia che poi si può ricavare dall’utilizzo dell’H2 stesso. Insomma una debacle totale!

E non è mica finita qui! Vogliamo parlare dello stoccaggio e trasporto? O della sua estrema infiammabilità che pone problemi di sicurezza non trascurabili? (qualcuno ricorda il dirigibile tedesco Hindenburg?)

Come si è detto l’Idrogeno è l’elemento più leggero della natura; fatto questo che ci obbliga a comprimerlo a pressioni altissime in speciali contenitori per poterne avere a disposizione quantità utilizzabili. La sua densità allo stato liquido, che raggiunge alla temperatura prossima allo zero Kelvin ovvero a – 253°C, è di soli 0,0708 grammi/cm3, ovvero a questa temperatura non proprio usuale, circa 10 volte meno denso della benzina o del gasolio. Nei serbatoi delle auto a Idrogeno esso viene compresso a circa 80 MPa ( 800 atmosfere!) (a titolo di esempio il GPL delle auto a gas viene compresso a circa 200 atmosfere); delle vere e proprie “bombe” che ci si trascina dietro!

I fautori dell’Idrogeno obietteranno a questo punto che si, è vero che è poco denso, però la sua energia per unità di massa è circa 3 volte quella della benzina o del gasolio (143 MJ/Kg  contro i circa 45 del combustibile fossile); corretto, ma se oltre all’energia per unita di massa guardiamo anche alla sua energia per unita di volume, scopriamo che anche stoccato in serbatoi a 800 atmosfere, essa è circa 7-8 volte inferiore a quella della benzina/gasolio.

Questo significa che per portare l’equivalente, in termini energetici, di un litro di benzina (che sta in un serbatoio a pressione di 1 atm, necessitiamo di un contenitore corrazzato capace di resistere a 800 atm di 8 litri. Quindi, siccome lo spazio a disposizione su di un’auto è limitato, questo si riflette su una bassa autonomia dell’auto stessa!

E che dire degli aerei? Si sente parlare a proposito e a sproposito di aerei che vanno a idrogeno (con HICEV o FCEV); a parte prototipi sperimentali in cui il carico utile non ha importanza, se parliamo di aviazione militare o commerciale, dove lo posizioniamo il serbatoio dell’H2 a 800 atm grande 8 volte il volume oggi occupato dal kerosene? Non certo nelle ali! Dobbiamo quindi occupare una buona parte della carlinga a discapito del trasporto di persone o cose! E tutto il vapore acqueo che lascia come scia dietro di sé? Va a sommarsi al vapore acqueo naturale e quindi a incrementare l’effetto serra.

Se poi parliamo dei costi connessi con  la generazione, trasporto e stoccaggio dell’idrogeno, allora il disastro è assicurato! Basta fare una piccola ricerca in Internet per rendersene conto!

In questo scenario non proprio rassicurante, è di pochi giorni fa la notizia che Airbus Industries ha messo in cantiere lo studio di ben 3 modelli di aerei propulsi a idrogeno (due con HICEV e uno con FCEV). Come si concilia direte voi questa iniziativa Airbus con quanto detto prima? Sono pazzi in Airbus?

No, non sono pazzi: sono pragmatici! Abbiamo detto che l’Europa ha messo in campo, nella sua cecità e follia Green, centinaia di miliardi. L’industria pur di mettere le mani su questa mole di miliardi è disposta a seguire qualunque via, anche quelle che sa benissimo che non porteranno a niente come questa dell’Idrogeno. Intanto si prende i miliardi, paga i suoi dipendenti, mantiene la forza lavoro su progetti irrealistici con una parte dei soldi ricevuti e con un’altra parte manda avanti progetti realistici di aerei futuri. Essendo ancora nel campo della ricerca alla fine non vi saranno responsabili per l’insuccesso (garantito!) proprio perché si è nel campo della ricerca! E tutti saranno felici e contenti: l’Europa che potrà sbandierare lo sforzo fatto per combattere il cambiamento climatico (che, da parte sua ovviamente  procederà secondo la regola dei cicli e ricicli), l’Industria che sarà riuscita ad ottenere l’ennesimo aiuto di Stato sfruttando l’emozione gretina!

L’unico a non essere contento sarà il normale cittadino che avrà visto gettati al vento i suoi risparmi sotto forma di tasse! Ma questo è un dettaglio! Se si decide di tagliare una foresta non si guarda al truciolo!

Eh si! La favola del trasporto a Idrogeno è proprio una bella favola! Peccato che richieda di buttare  miliardi di euro quando milioni di persone devono decidere se mangiare oggi oppure domani!

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