In futuro l’idrogeno verrà prodotto dai cactus

In futuro l'idrogeno verrà prodotto dai cactus

Una spinta per lo sviluppo e la messa a punto delle auto a idrogeno potrebbe arrivare da una varietà di cactus molto diffuso anche in Italia: il fico d’India. Non è uno scherzo né tantomeno un pesce d’aprile fuori stagione, in realtà è il risultato a cui è giunto uno studio dei ricercatori dell’Università del Texas, a El Paso. Sono decenni che l’idrogeno viene indicato come carburante del futuro, ma alla fine la realizzazione di veicoli alimentati con questa energia pulita è rimasta circoscritta a pochi esemplari e prototipi. Il motivo dello sviluppo a rilento della tecnologia sta principalmente nei costi, troppo elevati, per la produzione del gas idrogeno. Ed è qui che si inserisce la ricerca degli ingegneri statunitensi, che promette di aver trovato la soluzione per ottenere idrogeno a prezzi molto contenuti rispetto agli attuali processi di estrazione.

Una scoperta ultracentenaria rallentata dai costi

La scoperta del processo per la trasformazione dell’acqua in idrogeno gassoso risale a oltre un secolo fa, ma la preziosa energia pulita soprannominata “il carburante del futuro” non si è mai affermata come fonte di combustibile dominante. Il motivo principale della mancata diffusione sta negli alti costi di scomposizione dell’acqua in idrogeno: questo processo, che si chiama elettrolisi, oltre che caro e quindi difficilmente sostenibile, può risultare inefficiente. Le attuali tecniche per la scissione dell’acqua con l’elettricità e un elettrocatalizzatore, un materiale che accelera qualsiasi reazione chimica, si basano sull’impiego del platino come catalizzatore, che è costosissimo e per questo non può essere utilizzato su larga scala. Da qui la necessità di trovare un catalizzatore economicamente più sostenibile in modo da permettere a ogni Paese di poter adottare l’idrogeno per la mobilità.

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Soluzione spinosa per un problema spinoso

I ricercatori dell’Università del Texas hanno individuato nel nichel (metallo abbondante sulla Terra e mille volte più economico del platino) il materiale a basso costo ideale per aiutare a dividere l’acqua in modo più economico ed efficiente rispetto al platino e produrre così l’idrogeno. Il nichel, però, non è così rapido ed efficace nello scomporre l’acqua in idrogeno. Ed è qui che arriva l’ispirazione praticamente a km zero: il fico d’India ampiamente diffuso anche a El Paso, sede dell’ateneo texano. Per mettere a punto la nuova tecnica, gli esperti hanno riprodotto una proprietà fondamentale delle piante grasse: la capacità di assorbire l’umidità in ambienti estremi, sfruttando la superficie esterna. L’idea è venuta a Navid Attarzadeh, uno dei ricercatori impegnati nello studio, che ha osservato per la prima volta il fico d’India mentre camminava verso il laboratorio di ricerca sui materiali avanzati.

“Tutti i giorni passavo davanti a queste piante e la grandezza delle foglie e dei frutti rispetto ad altre piante del deserto hanno attirato la mia attenzione – le parole di Attarzadeh, dottorando in scienze ambientali e ingegneria – Ho iniziato a collegarle al nostro problema con il catalizzatore. E se progettassimo un catalizzatore 3D a base di nichel a forma di fico d’India? La superficie più ampia potrebbe ospitare più reazioni elettrochimiche, creando più idrogeno di quanto normalmente possa fare il nichel”.

Il team ha messo a punto la struttura su scala nanometrica, invisibile all’occhio umano. “Abbiamo testato ripetutamente la capacità del catalizzatore di dividere l’acqua e abbiamo ottenuto buoni risultati – afferma Ramana Chintalapalle, professore di ingegneria aerospaziale e meccanica che ha guidato lo studio – È una scoperta fondamentale e, anche se il processo necessita di ulteriore perfezionamento, è un passo nella giusta direzione. L’idrogeno può trasformare la tecnologia energetica senza generare emissioni di gas serra: in questo modo la nostra impronta di carbonio potrebbe essere eliminata”.

Transizione ecologica: per passare all’elettrico sono necessari 50 anni

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Per la completa transizione ecologica nel settore della mobilità e dei trasporti saranno necessari 50 anni e bisognerà affiancare all’elettrico altri carburanti alternativi. La previsione arriva da uno studio condotto da Aspen Institute Italia (organizzazione internazionale senza scopo di lucro), con il contributo di Shell Italia, che non risparmia critiche alle scelte dell’Unione Europea che, va ricordato, è responsabile solo dell’8% delle emissioni di CO2 a livello mondiale.

“Per favorire la riduzione delle emissioni nel breve periodo, è necessario accompagnare l’EV con tecnologie alternative quali, ad esempio, biocarburanti di ultima generazione, che non abbiano un impatto negativo sull’ecosistema e non vadano a ridurre le quote alimentari destinate ai paesi in via di sviluppo” si legge nel testo del documento elaborato da Aspen Italia, in cui viene specificato anche che “per centrare gli obiettivi climatici, con il settore della mobilità come parte importante in questo percorso, è assolutamente indispensabile un lavoro sinergico tra i vari governi, organizzazioni ed enti privati, al fine di individuare strategie per una direzione chiara e realistica senza dispersione di risorse e investimenti”.

Ben vengano i nuovi carburanti

La mobilità, sempre secondo lo studio, è uno dei comparti responsabili del maggior numero di emissioni dopo energia e industria. Per questo motivo viene sottolineata l’importanza di e-fuel e biofuel per raggiungere la decarbonizzazione dei trasporti anche dopo il 2035, anno indicato dall’Unione Europea per lo stop all’immatricolazione di nuovi veicoli a combustione. Al momento nel vecchio continente circolano circa 250 milioni di autoveicoli (secondo i dati Acea) e solo lo 0,8% sono auto elettriche pure (BEV), percentuale che sale all’1,5% includendo le ibride Plug-in (PHEV).

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“Per raggiungere l’obiettivo della decarbonizzazione non basta disegnare scenari virtuosi e fare ipotesi poco realistiche alla luce di una non chiara e possibile evoluzione tecnologica – si legge nel testo dello studio di Aspen Italia – Sarebbe molto più saggio affidarsi a più soluzioni in modo che ci sia sempre un’alternativa in grado di farci raggiungere l’obiettivo, concentrandosi maggiormente su quelle che stanno già dando degli efficaci risultati in termini di abbattimento delle emissioni di CO2 nel settore dei trasporti”. Soluzioni alternative che hanno un nome preciso: i biocarburanti derivati da fonti pulite e rinnovabili quali alghe, rifiuti organici e piante, che hanno la capacità di abbassare sensibilmente le emissioni di CO2 rispetto ai combustibili fossili. Arriva invece, almeno per il momento, una bocciatura per gli e-fuel, ritenuti troppo costosi, a meno che non vengano incentivati la ricerca e lo sviluppo in modo da consentire economie di scala e ampliare l’offerta a prezzi ridimensionati.

Lo studio sottolinea anche un altro aspetto della questione: a causa della scarsa autonomia delle batterie e dei tempi eccessivi di ricarica dei veicoli elettrici, non sarà possibile procedere alla decarbonizzazione dell’intero settore dei trasporti, ma grazie allo sviluppo dei nuovi combustibili sarà possibile nel medio periodo riuscire a decarbonizzare anche il trasporto pesante su gomma, il trasporto aereo e quello navale.

I biofuel e le scelte dell’Italia

Aspen si trova d’accordo con la decisione dell’Italia di insistere sull’importanza dei biofuel a Bruxelles, una soluzione che permetterebbe di allungare la vita delle auto a motore endotermico, di gran lunga ancora le preferite dagli automobilisti italiani. Il costo elevato delle vetture a batteria, che si somma alla carenza delle infrastrutture e al fatto che lo sviluppo dei motori a idrogeno è nella fase iniziale, lascia pensare che la transizione verso le auto elettriche avrà bisogno di tanti anni e per questo i biocarburanti potrebbero concorrere alla riduzione delle emissioni di CO2.

“Fino a ora l’Europa ha marginalizzato, se non vietato di fatto, qualsiasi soluzione che non fosse elettrica, abbandonando il principio della neutralità tecnologica che è sempre stato il cardine delle politiche industriali europee. Non va dimenticato che, secondo gli scenari della International Energy Agency, il settore dei trasporti di merci e persone al 2040 dipenderà ancora per l’80-85% da carburanti liquidi di origine petrolifera – per quanto con una quota crescente di origine non petrolifera ma biogenica o sintetica, rispetto al 94% attuale – e che il motore a combustione interna resterà un’opzione anche nel futuro” sottolinea il lavoro presentato recentemente da Aspen Italia.

Toyota: il futuro è ibrido, elettrico e ad idrogeno

Toyota Mirai 2020: retro

Toyota conferma la decisione di continuare a puntare su auto ibride e a idrogeno da affiancare alle elettriche. Nel corso dell’assemblea degli azionisti, il colosso giapponese ha respinto le accuse di chi gli imputa un netto ritardo nell’allestire la gamma elettrica. Masahiko Maeda, direttore tecnico della più grande casa automobilistica al mondo, ha fatto chiarezza sulla linea aziendale. “I clienti devono poter scegliere il veicolo e non i governi di ciascuna regione” ha detto, riferendosi in particolar modo all’Europa e al divieto di vendita delle auto termiche a partire dal 2035.

Le tensioni con gli ambientalisti

Toyota resta ferma sulla propria posizione, secondo la quale sono gli automobilisti a dover dettare i ritmi del mercato e non i politici e conferma che continuerà a produrre diverse motorizzazioni senza ridurre l’offerta. Il marchio giapponese andrà avanti proponendo vetture ibride e a idrogeno che sono alla base del successo riscosso negli ultimi anni. Toyota crede molto nelle fonti di energia alternative. Oltre a Mirai, la berlina a idrogeno, il marchio ha applicato questa tecnologia negli sport motoristici e sta già lavorando su una versione a idrogeno della Corolla Cross.

Toyota bZ4X: prezzo, dimensioni e caratteristiche 5

La scelta ha scatenato il malumore dei gruppi ambientalisti che figurano tra gli investitori della casa giapponese. In particolare il fondo pensione danese AkademikerPension accusa Toyota di non voler abbandonare i motori termici e di far parte della lobby contro l’auto elettrica, ricevendo la secca risposta da parte del direttore tecnico Maeda che ha ribadito come “l’obiettivo del marchio sia la neutralità carbonica”. Precisazione che non ha convinto per niente il fondo danese: “Toyota ha usato il pretesto della scelta per i clienti per non rispondere alla domanda e inoltre come investitori ci aspettiamo di più nel 2022, con all’orizzonte una crisi climatica che in un futuro non troppo lontano minaccia di limitare ben più delle scelte dei clienti”.

Toyota bZ4X: prezzo, dimensioni e caratteristiche 1

Gamma elettrica in arrivo

Nel 2021 Toyota ha scelto di investire quasi 57 miliardi di euro nell’elettrificazione della propria gamma entro il 2030, con la metà della cifra dedicata alle elettriche pure. La casa giapponese, però, non si aspetta un grosso ritorno: stime interne parlano di 3,5 milioni di auto elettriche vendute nel 2030, circa un terzo delle immatricolazioni annue. In Europa il percorso verso l’auto elettrica è iniziato solo di recente con il lancio sul mercato della nuova bZ4X.