Che cos'è un'auto a idrogeno e come funziona un FCEV?

Non è un segreto che il mondo si stia orientando verso veicoli a emissioni zero nel prossimo futuro. Anche se i veicoli elettrici hanno guadagnato popolarità nell'ultimo decennio come alternativa ai veicoli a benzina, le auto a idrogeno hanno faticato a recuperare il ritardo. Tuttavia, i veicoli a idrogeno rimangono un'opzione plausibile, proprio come i veicoli elettrici, per sostituire i veicoli a benzina.

Curioso della scienza dietro le auto a idrogeno? Continua a leggere.

Come funziona un'auto a idrogeno?

Quando si tratta di auto a idrogeno, potresti avere due diverse fonti di energia; un motore a combustione interna a idrogeno o celle a combustibile a idrogeno. Il motore a combustione interna a idrogeno è progettato in modo simile a un motore a benzina, tranne per il fatto che brucia idrogeno anziché benzina.

D'altra parte, una cella a combustibile a idrogeno viene utilizzata per convertire l'energia chimica in elettricità per azionare il motore. Affinché ciò avvenga, l'idrogeno gassoso viene rilasciato dal suo serbatoio alla cella a combustibile dove viene miscelato con l'ossigeno per creare una reazione chimica che induce gli elettroni a generare elettricità.

Tecnicamente, un'auto a idrogeno potrebbe essere un veicolo elettrico ma invece di funzionare a batterie, sono progettate con centrali elettriche a celle a combustibile che generano la propria elettricità; ecco perché si chiamano veicoli elettrici a celle a combustibile o FCEV. Allo stesso modo, hai la possibilità di scegliere un veicolo a combustione interna a idrogeno; altrimenti noto come HIEV. Impara di più riguardo come funzionano i veicoli elettrici se non hai familiarità.

Quali sono i vantaggi delle auto a idrogeno?

I veicoli a idrogeno che si basano su celle a combustibile o combustione interna producono vapore acqueo come prodotto di scarico senza tracce di anidride carbonica. In altre parole, i veicoli a idrogeno sono ecologici proprio come i veicoli elettrici.

Oltre a ciò, un'auto a idrogeno non ha bisogno di essere caricata come un veicolo elettrico a batteria; puoi fare rifornimento in meno di cinque minuti. In effetti, la maggior parte delle auto a idrogeno può facilmente coprire una distanza fino a 300 miglia con un pieno.

Poiché le auto a idrogeno con celle a combustibile generano la propria elettricità durante la guida, non hanno bisogno di batterie grandi. Nella maggior parte dei casi, una piccola batteria da 30 kW è più che sufficiente per immagazzinare elettricità. Per non parlare del fatto che la maggior parte dei veicoli a idrogeno con celle a combustibile ha una durata compresa tra 5.000 e 10.000 ore; questo è l'equivalente di 150.000 a 300.000 miglia.

Naturalmente, se stai guidando un veicolo elettrico a celle a combustibile, il motore sarà silenzioso come un mouse.

Perché le auto a idrogeno non sono ancora mainstream?

Secondo TWI Global, Le auto a idrogeno sono più costose da produrre rispetto ai veicoli elettrici a batteria. Per questo motivo, la maggior parte delle case automobilistiche non è disposta a rischiare e produrre auto a idrogeno su vasta scala.

Anche se potessi permetterti un'auto a idrogeno, dove la faresti di carburante? Semplicemente non c'è abbastanza infrastruttura per supportare i veicoli a idrogeno al momento. Come per il Data Center sui combustibili alternativi (AFDC), negli Stati Uniti sono aperte al pubblico 48 stazioni di rifornimento di idrogeno; 47 di queste stazioni di rifornimento si trovano in California. Se ti trovi in ​​Canada, ci sono solo sette stazioni di rifornimento di idrogeno accessibili al pubblico (secondo GLP Autogas).

C'è anche la questione dell'efficienza energetica dell'idrogeno; ci vogliono molte risorse che di solito comportano la combustione di combustibili fossili per sfruttare l'idrogeno puro dal metano o dall'acqua.

Ma cosa succede se si utilizza l'elettricità basata sul solare per raccogliere idrogeno senza combustibili fossili? Sì, si può fare, ma secondo a ricerca svolta da The Conversation, sarebbe più efficiente dal punto di vista energetico se si caricano direttamente i veicoli elettrici a batteria anziché utilizzare l'elettricità per produrre gas idrogeno solo per generare nuovamente elettricità attraverso le celle a combustibile.

Per il gas idrogeno disponibile nelle stazioni di servizio, lo paghereste di più della benzina o dell'elettricità; a meno che non ci sia una carenza globale di carburante che abbia fatto salire alle stelle il prezzo della benzina. Infatti, l'idrogeno contiene più energia per unità di volume rispetto alla benzina; questo significa che probabilmente visiterai più spesso una stazione di rifornimento di idrogeno.

Ultimo ma non meno importante, l'idrogeno gassoso è altamente volatile e infiammabile, il che rende difficile lo stoccaggio. Per questo motivo, i serbatoi di idrogeno devono essere resistenti e sottoposti a crash test in condizioni estreme prima dell'approvazione. Inoltre, le centrali elettriche a idrogeno sono solitamente costruite vicino ai centri di rifornimento poiché il trasporto a lunga distanza pone rischi per la sicurezza.

Quali auto a idrogeno sono disponibili per i consumatori?

Secondo Motore1, dal 2011 sono state vendute solo 41.700 auto a idrogeno in tutto il mondo. Le uniche auto a idrogeno attualmente in produzione sono la Hyundai Nexo e la Toyota Mirai. Altri importanti veicoli a idrogeno che sono stati prodotti ma fuori produzione includono Honda Clarity e Hyundai Tucson FCEV.

La Hyundai Nexo è un SUV elettrico a celle a combustibile che funziona a idrogeno; ha una gamma compresa tra 354 miglia e 380 miglia. Il suo prezzo di partenza in Nord America è di circa $ 59.000 per l'assetto blu e circa $ 62.000 per l'allestimento Limited.

Simile alla Hyundai Nexo, la Toyota Mirai è una berlina di medie dimensioni con celle a combustibile a idrogeno. Con il pieno, la Toyota Mirai ha un'autonomia stimata compresa tra 357 miglia (assetto limitato) e 402 miglia (assetto XLE). Il suo prezzo di partenza in Nord America è di $ 49.500 per l'allestimento XLE e $ 66.000 per l'allestimento Limited.

Sia la Hyundai Nexo che la Toyota Mirai possono beneficiare dell'incentivo fiscale federale di $ 7.500 negli Stati Uniti; se acquisti un'auto a idrogeno in California, ottieni uno sconto fiscale aggiuntivo di $ 4.500.

Vale anche la pena ricordare che sia la Toyota Mirai che la Hyundai Nexo sono dotate di un'opzione di finanziamento a tasso zero e del rifornimento gratuito di carburante in qualsiasi stazione di idrogeno fino a $ 15.000. Non c'è niente di meglio di così! In alternativa, puoi considerare opzioni per veicoli elettrici a batteria a zero emissioni.

La tua prossima auto potrebbe funzionare a idrogeno?

A dire il vero, abbiamo ancora molta strada da fare prima che le auto a idrogeno diventino una vista comune sulle strade. Naturalmente, fino a quando le stazioni di rifornimento di idrogeno non inizieranno a spuntare ovunque e lo sfruttamento dell'idrogeno non diventerà economicamente fattibile, la maggior parte delle persone sarà scettica sulle auto a idrogeno.

Tuttavia, puoi ancora acquistare un'auto a idrogeno in questo momento, se lo desideri. Il problema è che trovare una stazione di rifornimento di idrogeno potrebbe essere una sfida difficile.

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