Nella continua ricerca della scelta green, della sostenibilità che strizza un occhio all’ambiente e uno al portafoglio, fa capolino dal cassetto delle idee una pratica ed innovativa alternativa ai combustibili fossili che, se ben accetta, potrebbe rivoluzionare la motoristica di alcuni veicoli.
Parliamo di propulsione a idrogeno, ma non di idrogeno gassoso o liquido, bensì di una pasta… Powerpaste!
Vi siete mai interrogati sulle possibili scelte ecologiche che costelleranno il domani dei motori? Vi siete mai sentiti in colpa nel contribuire quotidianamente al lento disfacimento di quanto di più caro ci circonda? Siete stanchi dei veementi colpi di tosse che nel tanfo sgradevole delle esalazioni nocive vedono forse uno dei principali responsabili? Se si, allora Powerpaste fa per voi.
L’idrogeno non è certo una novità del settore, per quanto ancora poco usato, ma è innegabile come molto possa essere ottenuto dalle sue potenzialità. I motori a benzina e diesel, alimentati da combustibili fossili, verranno sempre più messi al bando per le questioni ambientali, saranno necessari quindi nuovi sistemi di propulsione, e per l’appunto per molti il degno sostituto e futuro della tecnologia della propulsione risulta essere l’idrogeno, una chiave della transizione energetica.
Utilizzato da decenni nell’industria chimica e nella propulsione spaziale, da qualche anno sta conquistando anche il settore automobilistico. Sempre più modelli sono alimentati a idrogeno attraverso le pile a combustibile in cui si combina all’ossigeno generando elettricità. Per quanto riguarda lo scenario europeo, brilla per lo più in Svizzera e in Germania, dove le prime auto a idrogeno già sfilano sul manto stradale, ma presenta comunque un limitato utilizzo. Tali veicoli sono dotati di un serbatoio rinforzato che viene alimentato a una pressione di 700 bar. Questo serbatoio alimenta una cella a combustibile, che converte l’idrogeno in elettricità, che a sua volta aziona un motore elettrico per avviare il veicolo. Nel caso delle autovetture, questa tecnologia è ben avanzata, con diverse centinaia di automobili alimentate a idrogeno già in funzione sulle strade tedesche. Attualmente si prevede che la rete di stazioni di idrogeno in Germania crescerà da 100 a 400 nei prossimi tre anni. L’accessibilità generale però, tra i costi, le vetture, e la disponibilità di stazioni di rifornimento, non ne ha ancora permesso una diffusione capillare. Se ciò non bastasse, il suo utilizzo rimane circoscritto a vetture di una certa taglia, accettabile per un autobus urbano o un camion, ad esclusione quindi dei veicoli di ridotte dimensioni, come scooter elettrici e motociclette, in cui l’installazione di un serbatoio ad alta pressione per l’immagazzinamento di idrogeno non è affatto pratica.
Per ovviare al problema i ricercatori del Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM, di Dresda, hanno concepito una pasta carburante, Powerpaste, in grado di fornire un sicuro immagazzinamento di idrogeno in forma chimica, pratica da trasportare e rifornire, senza la necessità di costose reti di stazioni di rifornimento, ideale per piccoli veicoli. La pasta è a base di idruro di magnesio solido. La materia prima di POWERPASTE è il magnesio, un elemento piuttosto abbondante e facilmente reperibile. La polvere di magnesio viene combinata con l’idrogeno per formare l’idruro di magnesio in un processo condotto a 350 ° C e da cinque a sei volte la pressione atmosferica. Vengono quindi aggiunti un estere e un sale metallico per formare il prodotto finito. Quando l’acqua viene aggiunta da un serbatoio a bordo, la reazione che ne consegue genera idrogeno gassoso in una quantità dinamicamente adeguata alle effettive esigenze della cella a combustibile. Solo la metà dell’idrogeno proviene dal Powerpaste, il resto viene dall’acqua aggiunta. “Powerpaste ha quindi un’enorme densità di accumulo di energia”, spiega il dott. Marcus Vogt, ricercatore associato al Fraunhofer IFAM, “È sostanzialmente superiore a quella di un serbatoio ad alta pressione da 700 bar. E rispetto alle batterie, ha una densità di accumulo di energia dieci volte superiore. ” Ciò significa che Powerpaste offre una gamma paragonabile – o addirittura superiore – alla benzina, e all’idrogeno compresso a una pressione di 700 bar.
“Powerpaste immagazzina idrogeno sotto forma chimica a temperatura ambiente e pressione atmosferica per essere poi rilasciato su richiesta”, prosegue, e dato che Powerpaste inizia a decomporsi solo a temperature di circa 250 ° C, rimane al sicuro anche quando un monopattino elettrico rimane sotto il sole cocente per ore. Inoltre, il rifornimento è estremamente semplice: invece di dirigersi alla stazione di rifornimento, i motociclisti devono semplicemente sostituire una cartuccia vuota con una nuova e quindi riempire un serbatoio con acqua di rete, cosa che può essere fatta benissimo anche in casa.
Con la sua enorme densità di accumulo di energia, Powerpaste è anche un’opzione interessante per auto e altri veicoli elettrici alimentati a batteria. Allo stesso modo, potrebbe anche estendere in modo significativo il tempo di volo dei droni di grandi dimensioni, che sarebbero quindi in grado di volare per diverse ore anziché per soli 20 minuti, utile per i lavori di rilevamento, come l’ispezione di foreste o linee elettriche, o in un altro tipo di applicazione, per alimentare una macchina per il caffè o un tostapane.
Oltre a fornire un’elevata portata operativa, a differenza dell’idrogeno gassoso, non richiede un’infrastruttura costosa, il che lo rende ideale per le aree prive di tale infrastruttura. In luoghi dove non ci sono stazioni di idrogeno, le normali stazioni di rifornimento potrebbero quindi vendere Powerpaste in cartucce o taniche. La pasta è fluida e pompabile mediante attrezzature relativamente economiche. Ciò richiederebbe una spesa di diverse decine di migliaia di euro in confronto ad una stazione di rifornimento per pompare idrogeno ad alta pressione, che costa attualmente tra uno e due milioni di euro per ogni pompa del carburante. POWERPASTE è anche economico da trasportare, poiché non sono coinvolti costosi serbatoi ad alta pressione né l’uso di idrogeno liquido estremamente freddo.
Fraunhofer IFAM sta attualmente costruendo un impianto di produzione per Powerpaste, presso il Fraunhofer Project Center for Energy Storage and Systems ZESS, la cui entrata in funzione è prevista per il 2021, in grado di produrre fino a quattro tonnellate di pasta all’anno.
