1. Stoccaggio dell'idrogeno :L'idrogeno è immagazzinato in un serbatoio ad alta pressione a bordo del veicolo. L'idrogeno viene generalmente compresso a circa 700-1000 bar (10.000-15.000 psi).
2. Reazione della cella a combustibile :Il cuore di un'auto a idrogeno è la sua cella a combustibile. All'interno della cella a combustibile, l'idrogeno gassoso (H2) reagisce con l'ossigeno (O2) presente nell'aria per produrre elettricità, acqua e calore. La reazione chimica che avviene nella cella a combustibile è:
2H2 + O2 → 2H2O + Calore + Elettricità
3. Membrana a scambio protonico (PEM) :All'interno della cella a combustibile, c'è una membrana a scambio protonico (PEM) che separa le molecole di idrogeno e ossigeno. Il PEM consente il passaggio degli ioni idrogeno (protoni) caricati positivamente bloccando gli elettroni.
4. Generazione di elettricità :Quando gli ioni idrogeno passano attraverso la PEM, si combinano con le molecole di ossigeno e gli elettroni sull'altro lato della membrana. Questa reazione genera una corrente elettrica che alimenta il motore elettrico del veicolo.
5. Motore elettrico :L'elettricità prodotta dalla cella a combustibile alimenta un motore elettrico che aziona le ruote del veicolo. Similmente a un’auto elettrica, il motore elettrico fornisce la coppia e la velocità necessarie per spingere l’auto.
6. Acqua come sottoprodotto :L'unica emissione di un veicolo a celle a combustibile a idrogeno è il vapore acqueo. La reazione chimica nella cella a combustibile produce acqua pura come sottoprodotto, che viene rilasciata attraverso il sistema di scarico.
7. Rifornimento di idrogeno :Le auto a idrogeno possono essere rifornite presso le stazioni di rifornimento di idrogeno. Il rifornimento di idrogeno è simile al rifornimento di un’auto a benzina, ma richiede attrezzature specializzate e personale addestrato.
Vantaggi delle auto a idrogeno :
- Zero emissioni :I veicoli a celle a combustibile a idrogeno emettono solo vapore acqueo, il che li rende rispettosi dell'ambiente e contribuiscono a rendere l'aria più pulita.
- Alta efficienza :Le celle a combustibile a idrogeno sono molto efficienti nel convertire l'idrogeno in elettricità, con conseguente maggiore autonomia di guida rispetto ai veicoli a benzina.
- Rifornimento rapido :Il rifornimento di idrogeno può essere relativamente rapido, simile al rifornimento di un'auto a benzina.
Le sfide delle auto a idrogeno :
- Produzione e infrastrutture di idrogeno :Attualmente, le infrastrutture per la produzione e la distribuzione dell’idrogeno sono limitate, il che rende scarse le stazioni di rifornimento dell’idrogeno.
- Costi di produzione elevati :I veicoli a celle a combustibile a idrogeno e le infrastrutture necessarie per la produzione e la distribuzione dell’idrogeno sono ancora costosi.
- Stoccaggio idrogeno :Lo stoccaggio dell’idrogeno in forma compressa richiede serbatoi ad alta pressione, che possono essere ingombranti e aggiungere peso al veicolo.
Nel complesso, le auto a idrogeno offrono un’alternativa promettente ai tradizionali veicoli a benzina in termini di sostenibilità ed efficienza. Tuttavia, le sfide legate alla produzione, alle infrastrutture e ai costi dell’idrogeno devono essere affrontate per un’adozione diffusa di veicoli a celle a combustibile a idrogeno.
