Vie&Trasporti n. 869 maggio 2023

Anteprima
di Giovanni Gaslini
Sotto, i due motori
a combustione interna
alimentati a idrogeno,
sviluppati
da Cummins. Si tratta
di un 6,7 litri
di cilindrata per
camion del segmento
medio, e del sei
cilindri in linea X 15 H
di 15 litri.
Perché, in nome della transizione energetica
verso i camion elettrici, gettare al
vento le conoscenze accumulate in oltre
un secolo di sviluppo dei motori a combustione
interna? È questa la domanda che molti player
del settore automotive - ma anche tante aziende
di trasporto - si pongono di fronte a due fatti:
i tempi, molto ristretti, previsti dalla UE per l’abbandono
dei combustibili fossili e i costi di sviluppo
e di acquisto dei nuovi mezzi a trazione
elettrica a emissioni localmente nulle. Una soluzione
complementare, dettata dal buon senso
e da considerazioni di carattere economico, sta
nell’impiego di motori endotermici (ICE) alimentati
a idrogeno (H2) che sfruttano, almeno in
parte, la tecnologia e la componentistica mutuate
dalle unità a gas ad accensione comandata
(cioè funzionanti a ciclo Otto).
Elevata densità energetica
L’idrogeno ha il vantaggio di essere un vettore
energetico pulito, privo di atomi di carbonio, caratterizzato
da una densità energetica pari a tre
volte quella del gasolio. Se lo si impiega al posto
dei tradizionali combustibili fossili si annullano
o quasi le emissioni di anidride carbonica (quelle
residue sono dovute a tracce di lubrificante),
il principale gas clima-alterante. Occorre, tuttavia,
tenere sotto controllo la generazione di ossidi
di azoto (NOx). Obiettivo, questo, che può
essere raggiunto regolando i parametri
del processo di combustione
(utilizzando miscele magre
o molto diluite di aria e
idrogeno e agendo sulla temperatura
e pressione di combustione)
o installando un sistema
di post trattamento dei
gas. La soluzione ICE con alimentazione
ad H2 consente di
utilizzare una parte rilevante della componentistica
dei motori diesel o a gas naturale (CNG),
come il monoblocco, l’albero a gomiti, gli ausiliari,
il volano e la raccorderia. Anche i processi
produttivi e le macchine utensili non devono
essere modificate per adattarli alla fabbricazione
dei nuovi motori a idrogeno. Che richiedono,
però, sistemi di adduzione del gas, dispositivi
di accessione (per esempio, a candele con
pre-camera), elettronica di controllo e serbatoi
specifici. Le bombole per l’idrogeno in fibra di
carbonio devono resistere a pressioni di 350
bar o anche di 700 bar (non esiste ancora uno
standard industriale), per assicurare lo stoccaggio
di un’adeguata quantità di carburante
e, quindi, un’autonomia operativa estesa. I pro-
Ecco come i propulsori
a combustione interna
alimentati ad H2
possono semplificare
la transizione energetica.
Le realizzazioni
di alcuni costruttori
pulsori alimentati ad H2 hanno attratto l’attenzione
di numerose Case costruttrici di veicoli
e di specialisti del settore motoristico. Daf, che
ha sempre creduto nel potenziale evolutivo dei
propulsori a combustione interna, ha realizzato
nel 2021 un trattore prototipale della gamma
XF, equipaggiato con un motore a idrogeno a
ciclo Otto a iniezione indiretta.
Cummins ha presentato lo scorso anno all’Iaa
Transportation due unità ad H2: B6.7 H e X15
H, rispettivamente di 6,7 e 15 litri di cilindrata
destinate ai camion del segmento medio e ai
pesanti stradali. Anche Jcb si è cimentata nei
motori a idrogeno, realizzando il 4,8 litri a quattro
cilindri in linea 448ABH2, adatto a veicoli industriali,
terne e sollevatori telescopici.
Sopra, un medio di Mercedes-Benz di 7,5 tonnellate di massa totale a terra,
equipaggiato con il motore messo a punto da Jcb. A destra, Anthony
Bamford, Ceo di Jcb. In alto, il prototipo XF Hydrogen di Daf, dotato di motore
a combustione interna alimentato a idrogeno. L’H2 è contenuto allo stato
gassoso alla pressione di 350 bar in quattro serbatoi in fibra di carbonio.
Motori alternativi
Leggero come
l’idrogeno
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