Nel panorama dei trasporti sostenibili, l’idrogeno si sta affermando come uno dei possibili protagonisti, grazie ad alcune sue importanti caratteristiche come combustibile. In questo articolo, attraverso una panoramica aggiornata della situazione italiana, analizziamo meglio il ruolo dell’idrogeno nei diversi settori della mobilità. In particolare, esaminiamo le opportunità di utilizzo dei mezzi ad idrogeno nel contesto attuale, le sfide da affrontare e le prospettive future. Mettiamo quindi in luce come l’idrogeno potrebbe essere adottato in alcune circostanze ben specifiche come complementare ai veicoli elettrici, favorendo una transizione più rapida verso una mobilità a zero emissioni.
Ruolo dell’idrogeno come vettore energetico nei trasporti
Nel contesto della transizione verso la decarbonizzazione dei trasporti, l’idrogeno deve essere visto come un vettore energetico, che permette di veicolare l’energia da un punto in cui essa viene creata ad un punto finale in cui essa viene utilizzata per la locomozione di un veicolo. L’idea di utilizzare l’idrogeno come carburante dei veicoli è antica ed è tornata al centro delle discussioni negli ultimi decenni a causa della necessità di ottenere mezzi di trasporto più sostenibili.
Da dove proviene dunque l’interesse per questo composto come vettore energetico?
Senza dilungarci troppo in considerazioni tecniche, uno dei principali vantaggi dell’idrogeno è che esso può essere ottenuto attraverso diversi processi e soprattutto, a partire da diverse fonti. A questo proposito è usuale attribuire una classificazione a colori per indicare il metodo di produzione dell’idrogeno. Si parla usualmente di:
- idrogeno verde se esso viene prodotto interamente da fonti rinnovabili, ad esempio mediante l’elettrolisi dell’acqua alimentata da fotovoltaico
- idrogeno grigio se ottenuto a partire da fonti fossili
- idrogeno blu se prodotto da fonti fossili ma usando processi di cattura dell’anidride carbonica
Sono presenti altre colorazioni per idrogeno prodotto in maniere diverse ad esempio, a partire da energia nucleare (idrogeno rosa) o di origine geologica (idrogeno bianco).
L’ulteriore caratteristica molto importante dell’idrogeno è che il suo utilizzo non produce emissioni da parte dei veicoli. Questo avviene proprio grazie alle celle a combustibile all’interno dei Fluel Cell Electric Vehicles (FCEV) alimentati ad idrogeno, i quali sono da considerarsi veicoli a zero emissioni al pari dei Battery Electric Veichles (BEV), le auto completamente elettriche a batteria.
Idrogeno nel trasporto stradale: facciamo una panoramica
Iniziamo subito con il far presente che nel contesto sia europeo che nazionale, la larga diffusione di veicoli ad idrogeno sia da considerarsi come sottoposta ad una strategia a lungo termine[1]. Questa strategia è stata generalmente scelta in vista delle numerose problematiche da risolvere attualmente sia a livello tecnologico nei veicoli che a livello infrastrutturale per la circolazione di essi nelle strade.
Per fare un po’ di chiarezza sulla situazione attuale e sugli sviluppi futuri in Italia, abbiamo guardato i dati riportati nell’ultimo report “Strategia Nazionale Idrogeno”[2] pubblicato lo scorso novembre 2024 dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica (MASE).
Da quest’ultimo emerge come attualmente siano pochissimi i FCEV presenti sul mercato e pochissimi quelli in circolazione in Italia: solo 65 mezzi al 2023. Inoltre, anche la presenza di distributori di idrogeno sulla rete stradale è attualmente molto limitata, sebbene grazie al Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) siano stati stanziati fondi per almeno 40 stazioni di rifornimento da costruire entro il 2026[3].
Andiamo più nel dettaglio: idrogeno vs elettrico
In generale, quando si considera l’applicazione delle tecnologie ad idrogeno nei veicoli stradali, non deve essere trascurata la presenza delle tecnologie già consolidate e attualmente in via di espansione, ovvero, i veicoli full-electric.
Vediamo un po’ meglio dunque in cosa differiscono i veicoli FCEV e BEV in termini tecnologici di efficienza. Nella figura sotto, vengono mostrati in maniera schematica e comparativa i processi che portano l’energia dalla sorgente alle ruote (Well-to-Wheel) sia nei veicoli elettici che in quelli alimentati ad idrogeno.
Si può notare come nei veicoli FCEV, la necessità di convertire l’energia contenuta nel combustibile in energia elettrica, diminuisca l’efficienza complessiva di questa classe di veicoli rispetto a quelli full-electric. Un’altra importante differenza, tuttavia, si trova nei tempi di ricarica, che risultano molto più rapidi per i veicoli ad idrogeno date le loro differenze costruttive e tecnologiche.
Analizziamo varie tipologie di veicoli
Esaminando l’impatto che i veicoli FCEV potrebbero avere sul parco auto attuale, è dunque importante fare delle distinzioni in base alle tipologie di veicoli considerate e ai loro utilizzi.
Infatti, può apparire logico intuire che esaminando le autovetture di tipo M1 o i veicoli commerciali leggeri (di tipo N1), la soluzione full-electric è già una realtà consolidata e potrebbe mantenere questo vantaggio anche nel futuro. Le efficienze energetiche molto inferiori non rendono competitivi i veicoli FCEV che, tuttavia, potrebbero trovare utilizzo in applicazioni di nicchia, come ad esempio quello delle auto a noleggio, dove la necessità di lunghi tempi di ricarica potrebbe costituire una limitazione.
Il discorso tuttavia cambia se analizziamo i veicoli pesanti di tipo N2 ed N3 (camion). Per questa classe di veicoli, che devono coprire distanze a lungo raggio ottimizzando i tempi di pausa dei conducenti, la soluzione ad idrogeno potrebbe rivelarsi più competitiva rispetto ai veicoli BEV. Infatti, molti costruttori di veicoli industriali operativi sul mercato europeo stanno sviluppando o hanno già sviluppato alcune soluzioni basate su tecnologie a idrogeno per le missioni di lungo raggio[4, 5, 6]. Tuttavia, non mancano gli scetticismi riguardo questa strada di decarbonizzazione dei mezzi pesanti e non bisogna dimenticare che anche la tecnologia full-electric diventa sempre più competitiva grazie ad autonomie sempre più lunghe e tempi di ricarica sempre più brevi[2].
Infine, analizzando il settore dei veicoli M3 (autobus), occorre anche qui fare una distinzione in base alle percorrenze dei veicoli. Nell’ambito del trasporto locale urbano, la soluzione full electric è già ampiamente diffusa e sta rimpiazzando i veicoli a combustione. Tuttavia, a causa delle maggiori percorrenze, potrebbe essere possibile che i veicoli ad idrogeno trovino maggiore utilizzo nell’ambito del trasporto pubblico su strada per linee extraurbane[2]. Al 2023 risultano in esercizio un totale di circa 20 mezzi autobus a idrogeno, mentre si prevede un’espansione della flotta di questi veicoli in molte città d’Italia nei prossimi anni.
Il ruolo dell’idrogeno nel trasporto ferroviario, navale e aereo
Concludiamo questo articolo citando che oltre al trasporto stradale, l’idrogeno potrebbe dare il proprio contributo nei prossimi anni anche negli altri settori dei trasporti.
In particolare, il trasporto ferroviario potrebbe beneficiare della mobilità ad idrogeno come valida alternativa sulle linee non elettrificate. In Italia, la rete ferroviaria si estende per circa 16.700 km, di cui circa 12.000 km sono elettrificati, mentre i restanti 4.700 km utilizzano trazione diesel. Il treno a idrogeno potrebbe rappresentare una valida alternativa alle linee diesel su queste tratte, soprattutto nei casi in cui l’elettrificazione non risulti economicamente vantaggiosa a causa di difficoltà nella realizzazione delle infrastrutture, o limitato numero di mezzi in servizio e bassa frequenza dei collegamenti.
Sempre a proposito dell’idrogeno nel settore ferroviario è importante citare lo stanziamento di fondi PNRR destinati allo sviluppo di treni a idrogeno in 6 linee, situate in più Regioni (Lombardia, Emilia Romagna, Umbria, Puglia, Calabria, Sicilia, Sardegna), scelte all’interno del “Tavolo di Coordinamento e Confronto per la Sperimentazione dell’Idrogeno in Ambito Ferroviario” istituito presso il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (MIT)[7]. Questo è un segno che lascia intendere come nel lungo termine possa verificarsi un certo sviluppo della mobilità ferroviaria a idrogeno. Tuttavia, anche in questo settore, è importante valutare accuratamente la gestione ed i costi relativi al trasporto dell’idrogeno e alla creazione di tutte le infrastrutture di supporto.
Per concludere, le tecnologie ad idrogeno sono in fase di sperimentazione anche nei settori dei trasporti marittimi ed aerei. Qui attirano notevolmente le possibilità offerte dall’uso di celle a combustibile all’avanguardia, e gioca un ruolo fondamentale lo sviluppo delle tecnologie di base, per le quali ci si aspetta di ottenere un livello di maturità sufficiente indicativamente tra il 2035 e il 2050[2].
Sfide e opportunità per lo sviluppo di un’economia dell’idrogeno
In definitiva, le sfide per l’introduzione dell’idrogeno nel settore dei trasporti sono ancora molteplici e si intravedono soluzioni solo nel lungo termine. Tuttavia, ci sono alcune azioni concrete che stanno venendo adottate e aspettiamo di vedere i primi risultati di questi incentivi già dai prossimi anni.
La domanda di idrogeno nel settore dei trasporti in Italia è in una fase di avvio, tuttavia, un forte investimento in queste soluzioni e soprattutto nella ricerca e nello sviluppo delle tecnologie di base in questo preciso momento, potrebbe portare a posizioni vantaggiose del settore dei trasporti italiano nei prossimi anni.
Noi di Wonety siamo appassionati di questi temi e seguiremo tutti gli sviluppi verso le migliori tecnologie che porteranno la sostenibilità nelle nostre vite future.
E tu cosa pensi riguardo la mobilità a idrogeno? Iscriviti a Wonety saremo felici di discutere con te su questi temi!
[1]https://www.mase.gov.it/pagina/strategia-nazionale-idrogeno-sni
[2]https://www.mase.gov.it/sites/default/files/Strategia_Idrogeno.pdf
