Dire addio ai motori diesel è una prospettiva ormai accettata da molti. Il netto calo delle immatricolazioni degli ultimi anni conferma il cambiamento di mentalità da parte dei consumatori, che prediligono notevolmente l’ibrido, seguito dalla benzina ed elettrico. Eppure, rimangono degli affezionati, e proprio loro non riescono a convivere con l’idea di vedere il gasolio uscire di scena in maniera definitiva.
Se in certi Paesi la mobilità a basse e zero emissioni predomina sul resto, altrove la situazione differisce. Noi italiani dovremmo saperlo bene, specialmente in merito alle BEV, che costituiscono tuttora una nicchia. A frenarne l’avanzata lungo la nostra penisola sono due ragioni fondamentali. Innanzitutto, le BEV costano molto, oltre alle effettive disponibilità economiche di diversi automobilisti. In rapporto alle omologhe endotermiche presentano un divario medio di circa 5 mila euro.
Anche gli ecologisti più convinti nutrono dei dubbi sull’effettiva convenienza, soprattutto dopo uno studio curato dall’Università di Harvard. In un elaborato, il prestigioso ateneo sottolinea il forte impatto sull’ambiente provocato dalla produzione degli accumulatori. Le quantità di anidride carbonica emesse in tale fase compromettono in parte i successivi benefici registrati durante la circolazione su strada. Per giustificare un investimento del genere bisogna percorrere almeno 45 mila km; in caso contrario – affermano gli studiosi – si preferiscono le vetture a combustione interna.
Un ulteriore aspetto critico delle BEV deve essere ricercato nelle poche colonnine di ricarica presenti. Al momento, le stazioni di rifornimento si trovano principalmente nelle grandi città, mentre se ne contano poche nelle realtà di provincia. E poi il “pieno” richiede una lunga attesa. Nonostante Tesla con i Supercharger e qualche altra compagnia abbia compiuto dei passi avanti in proposito, il divario rispetto alle ICE non è trascurabile.
Motori diesel: il nuovo sviluppato dall’Università del Nuovo Galles del Sud
Sebbene l’abbandono del gasolio sia stato ormai definito inevitabile, come abbiamo detto in apertura, c’è chi prova a opporsi. I ricercatori dell’Università del Nuovo Galles del Sud, a Sydney, in Australia, hanno individuato un modo per concedere una seconda chance alle unità diesel. Che, sulla base delle normative varate dalla Commissione europea, sarà bandito nel 2035. Le istituzioni comunitarie hanno espresso con chiarezza le intenzioni, ma non è nemmeno da escludere a priori un ripensamento, purché, ovviamente, le argomentazioni messe sul tavolo si rivelino abbastanza convincenti.
Qualcosa del genere lo abbiamo visto con gli e-Fuel, a cui è stata concessa una deroga in un successivo frangente. Non addentriamoci, però, in un campo minato (di recente l’UE ha fatto un mezzo passo indietro, dicendosi disposta a confermare la deroga solo in caso di zero emissioni per l’intero ciclo di vita). Restiamo, comunque, focalizzati sul tema centrale dell’articolo e cerchiamo di capire in che modo l’UNSW Engine Research Laboratory pensa di scongiurare il ritiro dal commercio dei motori diesel.
Emissioni di anidride carbonica ridotte dell’85 per cento
In una nota di presentazione, gli autori parlano di aver convertito con successo un’unità a gasolio per farla funzionare come un ibrido idrogeno-diesel, riducendo le emissioni di anidride carbonica dell’85 per cento. Inoltre, tengono a sottolineare gli ingegneri, hanno individuato la chiave per ridurre le emissioni di NOx a un valore inferiore rispetto ai propulsori a puro gasolio. Il team, guidato dal professor Shawn Kook della Scuola di ingegneria meccanica e manifatturiera, ha iniziato a lavorare su questo un anno e mezzo fa. Così facendo, i motori diesel esistenti di tutti i tipi e usi funzionano con carburante all’idrogeno al 90 percento. I risultati sensazionali raggiunti hanno richiesto appena un paio di mesi, il che aumenta l’interesse complessivo per il progetto.
Un articolo pubblicato sull’International Journal of Hydrogen Energy segnala che l’uso del loro sistema brevettato di iniezione dell’idrogeno riduce le emissioni di anidride carbonica a soli 90 grammi per kWh, con un calo dell’85,9 percento rispetto alla quantità prodotta dai motori diesel convenzionali. La tecnologia introdotta – ha commentato il professor Kook – potrebbe svolgere un ruolo cruciale nel ridurre l’impronta di carbonio, specialmente in Australia, con industrie minerarie, agricole e altre pesanti che fanno ampio uso dei motori diesel.
È possibile prendere le unità diesel esistenti e convertirle in propulsori più puliti che bruciano combustibile all’idrogeno. Essere in grado di adattare componenti già esistenti è molto più veloce che attendere lo sviluppo di sistemi a celle a combustibile completamente nuovi, che potrebbero non essere disponibili in commercio su vasta scala per almeno un decennio. Con l’emergenza delle emissioni di carbonio e il cambiamento climatico, si ritiene che sia necessario adottare soluzioni più immediate per affrontare la questione dei numerosi propulsori diesel attualmente in uso.
L’impatto dell’idrogeno verde sul Pianeta
L’idrogeno verde, ottenuto da fonti energetiche pulite e rinnovabili come l’eolico e il solare, ha un impatto sull’ecosistema molto inferiore rispetto al semplice gasolio. Per avere successo nel compito, gli addetti dell’UNSW mantengono l’iniezione originale nel motore, ma aggiungono anche l’iniezione dell’idrogeno direttamente nel cilindro. Le analisi svolte in laboratorio hanno dimostrato che la tecnica consente di controllare le condizioni della miscela nel cilindro del motore, risolvendo così le emissioni nocive di ossido di azoto, che costituivano un grave ostacolo alla commercializzazione dei propulsori a idrogeno.
Se l’idrogeno viene iniettato, permettendo un miscelamento uniforme, ha spiegato Kook, si otterrà una grande quantità di ossido di azoto (NOx), una delle principali cause dell’inquinamento atmosferico e delle piogge acide. Tuttavia, hanno dimostrato che, se l’iniezione avviene in modo stratificato, cioè in alcune aree c’è una maggiore concentrazione di idrogeno e in altre una minore, allora è possibile ridurre l’inquinamento atmosferico a una soglia inferiore rispetto al diesel.
Non servono concentrati di elevata purezza
Nel processo definito dall’UNSW, non è necessario utilizzare idrogeno di elevata purezza, che è più costoso da produrre, a differenza delle metodologie convenzionali delle celle a combustibile dell’idrogeno.
Rispetto ai motori diesel attuali, la tecnologia ibrida segna un miglioramento dell’efficienza di oltre il 26 percento. La maggiore efficienza si ottiene controllando in modo indipendente i tempi di iniezione diretta dell’idrogeno e del diesel. Ciò permette un controllo completo delle modalità di combustione, sia premiscelata che controllata dalla miscela.
Il gruppo di ricerca si aspetta di commercializzare il nuovo sistema nei prossimi 12-24 mesi e ha già iniziato a gettare le basi per stringere accordi con potenziali investitori. Secondo quanto dichiarato dagli stessi autori, il potenziale utilizzo più immediato della nuova tecnologia è nei siti industriali che già dispongono di infrastrutture permanenti di fornitura di carburante a idrogeno. I siti includono le miniere, dove studi hanno dimostrato che circa il 30 percento delle emissioni di gas serra è causato dall’uso di motori diesel, soprattutto in veicoli minerari e generatori di energia. Il progetto dell’UNSW non è l’unico ad avere l’idrogeno come protagonista. Infatti, anche i principali attori dell’industria automobilistica stanno cercando di superare le vecchie criticità legate all’alimentazione. Un esempio significativo è il gruppo Hyundai-Kia, che sta lavorando allo sviluppo della tecnica di iniezione diretta.