Il motore a idrogeno non è più un miraggio: ecco perché la scommessa può essere vincente

UN RITORNO INASPETTATO

Nel pieno della transizione energetica, c'è chi non si arrende all'addio ai pistoni. I motori termici alimentati a idrogeno stanno guadagnando terreno come alternativa a basso costo rispetto alle complesse ed esose celle a combustibile (fuel cell). Non parliamo delle note auto elettriche a idrogeno, ma di propulsori tradizionali modificati per bruciare l'idrogeno direttamente all'interno della camera di scoppio. Una strada che promette di salvare il sound, la meccanica e l'emozione dei motori tradizionali, azzerando le emissioni di CO2 allo scarico.

PERCHÉ LA BMW CI RINUNCIÒ VENT'ANNI FA

L'idea di far bruciare idrogeno a un motore tradizionale non è inedita. La BMW inizio la sperimentazione sin da 1979. Tra il 2006 e il 2008, la BMW stupì il mondo portando su strada la Hydrogen 7, un'ammiraglia in serie limitata dotata di un poderoso motore V12 da 6 litri bivalente (benzina/idrogeno). Nel 2009, però, la casa di Monaco decise di abbandonare definitivamente il progetto per concentrarsi sulle auto elettriche a batteria.

I motivi del fallimento erano legati ai limiti tecnologici dell'epoca. L'efficienza energetica era bassissima: alimentato a idrogeno, quel mastodontico V12 erogava appena 260 CV contro i 445 CV della versione a benzina. Inoltre, l’idrogeno - inserito nei condotti di aspirazione - tendeva ad accendersi prematuramente, causando pericolosi ritorni di fiamma. Infine, i serbatoi per l'idrogeno liquido a -253 °C erano pesanti, costosi e l'idrogeno evaporava progressivamente se l'auto restava ferma per qualche giorno.

COSA È CAMBIATO OGGI? LA SVOLTA TECNOLOGICA

Se vent'anni fa era un vicolo cieco, perché oggi l'idrogeno nei motori termici è diventato una soluzione concreta e percorribile? La risposta sta nei passi da gigante compiuti dall'ingegneria elettronica, dai materiali e dai sistemi di alimentazione:

L’Iniezione Diretta (DI)

È la vera chiave di volta. Nei vecchi motori l'idrogeno si miscelava con l'aria prima di entrare nel cilindro. Oggi viene iniettato ad altissima pressione direttamente nella camera di combustione solo dopo che le valvole di aspirazione si sono chiuse. Questo azzera totalmente il rischio di pre-accensioni e ritorni di fiamma.

Sovralimentazione spinta

Poiché l'idrogeno è estremamente leggero e infiammabile, per ottenere una combustione efficiente e sprigionare cavalli serve moltissima aria. L'adozione di moderni turbocompressori o compressori volumetrici evoluti permette di gestire al meglio miscele molto "magre". Sviluppi recenti (come quelli di Bosch su base Maserati) hanno dimostrato che un moderno motore a idrogeno può superare i 400 CV senza perdere efficienza.

Flessibilità ed economia

A differenza delle celle a combustibile, che richiedono un idrogeno purissimo al 99,99% (molto costoso da produrre), i motori termici tollerano impurità elevate o miscele con altri gas. Inoltre, un motore a idrogeno costa circa un decimo rispetto a un sistema fuel cell, potendo sfruttare fino all’80% dei componenti meccanici, delle fonderie e delle linee di montaggio già esistenti per i motori tradizionali.

TOYOTA GUIDA LA CARICA (ANCHE IN PISTA)

Il costruttore che sta investendo con più vigore in questa tecnologia è la Toyota, da sempre convinta sostenitrice di un approccio multi-tecnologico alla decarbonizzazione. Per accelerare lo sviluppo, la casa giapponese fa correre dal 2021 una GR Corolla (foto qui sopra) sperimentale con motore a combustione di idrogeno nella serie endurance Super Taikyu in Giappone, ottenendo prestazioni ormai equiparabili alle rivali a benzina.

La vera svolta è arrivata con la sperimentazione dell'idrogeno allo stato liquido, che garantisce un'autonomia decisamente superiore rispetto al gas compresso. Per gestire le temperature criogeniche, gli ingegneri Toyota sono persino riusciti a integrare una pompa dotata di motore superconduttore direttamente all'interno del serbatoio.

I test estremi nel motorsport servono a deliberare una tecnologia che nei prossimi anni potrebbe trovare un'applicazione ideale non solo sulle auto sportive, ma soprattutto sui veicoli commerciali pesanti e sui pick-up (come i prototipi Hilux), contesti in cui le batterie tradizionali pesano troppo e richiedono tempi di ricarica incompatibili con le esigenze di lavoro. Il futuro della mobilità potrebbe non essere esclusivamente a batteria: il caro vecchio motore a pistoni ha ancora molte cartucce da sparare.

KAWASAKI: DAI GENERATORI AL "CAVALLO ROBOTICO"

A dimostrare la versatilità della tecnologia c'è anche la Kawasaki Heavy Industries, che sta sviluppando l'O'Cuvoid (foto qui sopra), un compatto generatore di energia da un metro quadrato alimentato da un propulsore a idrogeno. Pensato come unità di potenza portatile utilizzabile come una batteria per la mobilità o all'aperto, sfrutta un compressore volumetrico (supercharger) derivato dalle moto sportive del gruppo per ottimizzare la combustione.

Ma il progetto più futuribile è il Corleo (video qui sotto): un robot quadrupede cavalcabile, simile a un cavallo meccanico, progettato per muoversi su terreni accidentati. Spinto proprio dal motore a idrogeno dell'O'Cuvoid con l'obiettivo di arrivare sul mercato nel 2035, il Corleo mostra come l'idrogeno possa dare vita a forme di mobilità totalmente inedite.