IL FUTURO DELL' AUTO AD IDROGENO CAR GREEN SOLUTION H2

Meno sostanze nocive, meno rumorosità, guida dinamica: le auto elettriche offrono molti vantaggi per il cittadino e per l’ambiente. Quando si parla di elettromobilità quasi tutti pensano a veicoli che si ricaricano collegandoli a una presa elettrica e sono dotati di una grande batteria. Ma esiste anche un’altra interessante tecnologia, molto promettente secondo gli esperti, un’alternativa senza emissioni e senza lunghi tempi di ricarica. Parliamo dell’alimentazione a idrogeno, detta anche alimentazione con celle a combustibile. Come funziona l’alimentazione a idrogeno? Le auto a idrogeno vengono alimentate da un motore elettrico, quindi rientrano a pieno titolo nella tipologia delle auto elettriche. La sigla che si usa comunemente per designarle è FCEV, che significa “Fuel Cell Electric Vehicle” (le “Fuel Cell” sono le celle a combustibile in inglese), per distinguerle dalle auto elettriche alimentate a batteria, ossia le Battery Electric Vehicle, o BEV. Una differenza decisiva rispetto agli altri veicoli elettrici consiste nel fatto che i veicoli a idrogeno producono da soli l’energia elettrica. Non prelevano l’energia da una batteria integrata come le auto esclusivamente elettriche o le ibride plug-in, che si possono ricaricare collegandole a una presa elettrica esterna. Le auto a idrogeno hanno, per così dire, un‘efficientissima centrale elettrica propria a bordo, che converte l’idrogeno caricato in elettricità. E questa centrale elettrica è la cella a combustibile. Nella cella a combustibile si svolge un processo particolare, la cosiddetta elettrolisi inversa, durante la quale l’idrogeno reagisce con l’ossigeno. L’idrogeno proviene da uno o più serbatoi presenti sull’auto, mentre l’ossigeno viene dall’aria circostante. Questa reazione genera esclusivamente energia elettrica, calore e acqua, che fuoriesce dal terminale di scarico sotto forma di vapore acqueo, assolutamente senza emissioni. La corrente generata nella cella a combustibile del motore a idrogeno può prendere due strade, in funzione delle necessità concrete della situazione di guida: arriva al motore elettrico e alimenta direttamente il veicolo e/o carica una batteria che funge da accumulatore intermedio fino a quando l’energia è necessaria per la trazione. Questa cosiddetta batteria da trazione è più piccola e quindi più leggera della batteria di un’auto esclusivamente elettrica, perché viene costantemente alimentata dalla cella a combustibile. Come le altre auto elettriche anche i veicoli a idrogeno sono in grado di recuperare l’energia in frenata. Il motore elettrico converte l’energia cinetica dell’auto in energia elettrica e la alimenta nella batteria tampone. Le auto a idrogeno hanno una trazione esclusivamente elettrica e viaggiano a zero emissioni locali. La sensazione di guida è come quella delle auto elettriche che già conosciamo. In altre parole: un’accelerazione dinamica e quasi completamente silenziosa, dato che i motori elettrici rendono disponibile tutta la coppia anche a bassi regimi. Il vantaggio principale, nonché il maggior vantaggio competitivo, è rappresentato dal breve tempo di rifornimento. I veicoli a idrogeno hanno un’autonomia analoga a quella delle auto elettriche con sistemi di accumulo a batteria molto grandi. Per soddisfare la crescente domanda di stazioni di ricarica elettrica per tutti i veicoli BEV, le unità a idrogeno possono contribuire ad ampliare l’infrastruttura esistente. Inoltre, l’idrogeno è uno dei modi più efficienti per immagazzinare e trasportare l’energia rinnovabile e svolge quindi un ruolo importante nel futuro approvvigionamento energetico. I veicoli FCEV utilizzano lo stesso gruppo propulsore elettrico dei BEV, ma si differenziano per il modo in cui immagazzinano l’energia. Commercializzando auto a idrogeno, entrambe le tecnologie, con celle a combustibile e a batterie, ne traggono uguale vantaggio, riducendo i costi sul lungo periodo. Potenziale: l’idrogeno deve essere prelevato da speciali distributori. Questa infrastruttura viene ampliata continuamente, in tutto il mondo. Studi condotti in Germania dimostrano che un’infrastruttura con stazioni di ricarica elettrica e di rifornimento di idrogeno è complessivamente più economica di un’infrastruttura di ricarica esclusivamente elettrica. Per promuovere un ampliamento dell’infrastruttura, le case automobilistiche hanno creato l’iniziativa Clean Energy Partnership assieme ai produttori di idrogeno e ai gestori dei distributori. La pianificazione e la gestione delle stazioni di rifornimento di idrogeno in Germania è affidata a H2 MOBILITY. I pochi modelli di veicoli a idrogeno già disponibili sul mercato costano, ancora, più delle auto elettriche o ibride con caratteristiche analoghe. I motivi del prezzo attualmente elevato delle auto a idrogeno sono molteplici. Oltre al livello di industrializzazione ancora arretrato nella produzione, anche la necessità di platino ha il suo peso. Questo metallo nobile è necessario come catalizzatore per generare corrente. La quantità di platino necessaria per le celle a combustibile delle auto è già stata notevolmente ridotta; inoltre, il platino rientra sempre più nel ciclo dei materiali attraverso il riciclo dei catalizzatori. Anche il numero ridotto di unità in circolazione è un motivo, ma temporaneo. Infatti, dal momento che l’uso della tecnologia dell’idrogeno è molto simile per molte applicazioni, come ad esempio nei veicoli commerciali, nei treni, negli aerei o anche nelle soluzioni stazionarie, si può ipotizzare che ci siano effetti unitari, anche perché la dipendenza dalle materie prime è minore rispetto ai BEV. Oltre al prezzo di acquisto, anche i costi di gestione hanno un ruolo importante in termini di economicità e accettazione di questa tecnologia propulsiva. Per le auto a idrogeno, essi dipendono non da ultimo dal prezzo del carburante. Attualmente, un chilogrammo di idrogeno costa circa 14 euro. Con un chilogrammo di idrogeno, un‘auto a celle a combustibile può percorrere circa 100 chilometri. Quindi, i costi al chilometro di un’auto a idrogeno sono attualmente pari a quelli dei veicoli a combustione. Se la produzione di idrogeno aumenterà a livello mondiale, come è attualmente prevedibile, il prezzo al chilogrammo in Germania potrebbe scendere a circa 4 a 6 euro entro il 2030. Quali sono le caratteristiche di ecocompatibilità e sostenibilità dell’alimentazione a idrogeno? Un’auto che viene alimentata solo con energie rigenerative e non produce emissioni dannose: ecco la soluzione ideale dal punto di vista ecologico. Vediamo quanto le auto a celle a combustibile si avvicinano a questo ideale rispetto ad altri tipi di propulsione. Le trazioni alternative sono tenute per legge a ridurre le emissioni di sostanze inquinanti, in particolare della CO2, così dannosa per il clima, e anche di gas nocivi per la salute come gli ossidi di azoto. Le emissioni di un’auto a idrogeno sono costituite solo da vapore acqueo. La trazione con celle a combustibile è quindi priva di emissioni locali e mantiene pulita l’aria delle nostre città. Ma rispetta anche il clima? Dipende dalle condizioni di produzione dell’idrogeno. Per produrre idrogeno è necessaria l’energia elettrica. Durante il processo di elettrolisi, la corrente separa l’acqua nei suoi componenti, ossia idrogeno e ossigeno. Se la corrente utilizzata deriva da energie rinnovabili, la produzione di idrogeno ha un impatto climatico pari a zero. Se invece vengono utilizzati carburanti fossili, anche l’impatto climatico di un’auto a idrogeno può essere negativo. L’effetto dipende dal mix di corrente utilizzato. In questo l’auto a idrogeno non si differenzia dalle altre auto elettriche. Uno svantaggio nella produzione di idrogeno è dato dalle perdite causate dall’elettrolisi. L’efficienza complessiva della catena energetica, dalla produzione di elettricità al funzionamento del veicolo, è attualmente pari solo alla metà di quella di un BEV. Tuttavia, se si considera l’intero ciclo di vita dei FCEV e dei BEV, le due tipologie non si discostano poi di tanto. Tuttavia, a volte è possibile produrre l’idrogeno in momenti in cui è disponibile un eccesso di corrente elettrica derivante da fonti rinnovabili, perché l’energia eolica o solare prodotte non vengono ulteriormente utilizzate. Il potenziale è enorme. L’idrogeno si forma anche come sottoprodotto di numerosi processi industriali e viene spesso trattato come rifiuto e quindi non riutilizzato. La trazione con celle a combustibile offre in questo caso una possibilità di upcycling dell’idrogeno. Nel caso della produzione di idrogeno da combustibili fossili, esiste anche la possibilità di immagazzinare la CO2 risultante (“cattura e stoccaggio del carbonio”) o addirittura di utilizzarla (“cattura e utilizzo del carbonio”): questo idrogeno viene definito idrogeno “blu”. Del bilancio energetico delle auto a celle a combustibile fanno parte anche il trasporto e lo stoccaggio dell’idrogeno. A seconda della tecnologia di trasporto utilizzata (sotto forma di liquido o di gas), i costi per la compressione, il raffreddamento, il trasporto e la conservazione sono diversi. Tuttavia, il trasporto e lo stoccaggio dell’idrogeno sono molto più costosi e comportano un consumo più elevato di energia rispetto alla benzina e al diesel. al contrario dei combustibili fossili è possibile produrre idrogeno ovunque siano disponibili energia e acqua, addirittura anche presso le aree di servizio, come dimostrano gli esempi di Anversa (Belgio) e Fürholzen (Germania). Un’infrastruttura più ampia potrebbe quindi ridurre notevolmente la necessità di trasporto in futuro. Conclusioni: questo tipo di trazione ha il potenziale di consentire una mobilità ecologicamente sostenibile. Le premesse necessarie sono in particolare l’utilizzo di energie rigenerative nella produzione di idrogeno e un ampliamento delle infrastrutture tecnologiche che consentano di ridurre le vie di trasporto. Quali rischi presenta l’alimentazione a idrogeno? Cosa succede se l’idrogeno reagisce con l’ossigeno in modo incontrollato? Molti se lo ricordano per le lezioni di chimica frequentate a scuola: si ha la reazione del gas tonante. L’idrogeno è infiammabile. Per evitare una reazione incontrollata di idrogeno e ossigeno durante il funzionamento di un’auto a celle a combustibile, l’idrogeno del veicolo viene immagazzinato in forma gassosa in serbatoi dalle pareti spesse, che sono particolarmente sicuri. Numerosi crash test hanno dimostrato la sicurezza di questa struttura: i serbatoi non hanno subito danni e l’idrogeno non è fuoriuscito. E non dimentichiamo che la tecnologia dell’idrogeno non è nuova, anzi: in molti settori si è affermata da tempo. Le raffinerie, ad esempio, impiegano grandi quantità di idrogeno come gas di processo nella lavorazione del petrolio greggio. Anche le condutture e i depositi di idrogeno esistono da decenni. L’Hydrogen Council ritiene che l’idrogeno sia non solo una soluzione sostenibile per la mobilità del futuro, ma anche un vettore energetico pulito in grado di generare calore e corrente elettrica e utilizzabile a livello industriale. Secondo un rapporto dell’AIE (Agenzia Internazionale dell’Energia), l’idrogeno ha un grande potenziale come vettore energetico del futuro nel quadro delle attività mondiali per la transizione energetica. Grazie alla sua trasportabilità e possibilità di stoccaggio, l’idrogeno può essere utilizzato in un’ampia gamma di applicazioni.

FONTI: Autore: Nils Arnold; Art: Lucas Lemuth; Illustrazioni: Cyprian Lothringer;

https://www.bmw.com/it/innovation/come-funzionano-le-auto-a-idrogeno.htmlhttps://www.bmw.com/it/innovation/come-funzionano-le-auto-a-idrogeno.html

GREENPEACE: DOPO IL CORONAVIRUS PENSARE UNA RIFORMA VERDE PER IL PIANETA

Ognuno di noi sta facendo la sua parte per contribuire al superamento della critica situazione legata al Coronavirus, ma tutti sappiamo che è importante iniziare a discutere cosa fare quando questa emergenza, prima o poi, finirà. Molte cose sono cambiate nelle nostre vite, e non solo: tanti saranno anche i cambiamenti che riguardano il nostro modello economico, soprattutto in Europa, che rappresenta l’orizzonte delle politiche in cui ci muoviamo e che contribuiremo a determinare. Il superamento del patto di stabilità è un fatto completamente nuovo e ci dice quanto questa pandemia stia mettendo in gioco le strutture economiche attuali. Strutture che vanno cambiate. La connessione tra pandemie e distruzione della biodiversità è stata esplorata in diversi studi e è riconosciuta da numerosi esperti: non c’è dubbio che la particolare severità con cui la pandemia sta colpendo certe zone del Paese – come in pianura padana – sia connessa anche alle condizioni strutturali di forte inquinamento della qualità dell’aria, condizioni che persistono da decenni e che hanno già, di per sé, un elevato impatto sulla mortalità in eccesso: da alcuni anni la stessa Agenzia Europea per l’Ambiente ne riporta le stime: 76.200 morti in Italia nel 2016.

Dunque, abbiamo più di un motivo, seguendo il principio di precauzione, per una riforma strutturale del nostro modo di produrre e consumare, ed è il momento di attuarla. Patto di stabilità: è necessario uscire dal dogma dell’austerità – anche a lungo termine – e iniziare a promuovere gli obiettivi sociali e ambientali, trasformandolo in un patto per promuovere il benessere umano e la protezione dell’ambiente naturale. E, dunque, investire in una transizione equa verso un’economia a zero emissioni di CO2, creare posti di lavoro di qualità, e investire in infrastrutture pubbliche che assicurino la qualità della vita, dalla sanità, ai servizi di mobilità pubblica, istruzione etc. Quanto più tempo aspettiamo per ridurre le emissioni di gas a effetto serra e per proteggere la biodiversità, tanto maggiori saranno i costi per la vita umana e i mezzi di sussistenza, tanto maggiore sarà il danno al Pianeta che ci sostiene, tanto maggiori saranno i costi finanziari e tanto più ingiusti saranno l’impatto e i costi sociali. L’attuale crisi è un campanello d’allarme per il nostro dovere di proteggere le persone e il Pianeta. Per questo è necessario che l’Europa punti a ridurre di almeno il 65% le emissioni di CO2 al 2030 – in linea con le più recenti conoscenze scientifiche –  e ad arrestare la perdita di biodiversità.In parole povere, va cambiato il paradigma: bisognerà investire nelle persone, non nelle industrie. Laddove i governi stanno pianificando di fornire un sostegno finanziario alle aziende, questo dovrà essere subordinato a non licenziare i lavoratori, e a garantire che tutti loro abbiano accesso ai servizi di cui hanno bisogno. Per le industrie fortemente inquinanti, bisognerà prestare particolare attenzione a garantire che i fondi destinati a sostenere i lavoratori non siano usati per promuovere gli interessi delle aziende, sostenere pratiche devastanti dal punto di vista ambientale o gli stipendi dei dirigenti. Dopo il crollo finanziario del 2008, abbiamo assistito a un flusso sproporzionato di fondi pubblici verso le industrie inquinanti e le aziende più ricche. La risposta alla crisi finanziaria globale ha aggravato la disuguaglianza e ha dato una spinta controproducente alle industrie che causano i cambiamenti climatici. La Banca europea per gli investimenti (BEI) e la Banca centrale europea (BCE) devono aprire la strada promuovendo solo investimenti in soluzioni climatiche come ferrovie e altre infrastrutture di trasporto pubblico, strutture per la mobilità ciclistica, servizi idrici pubblici, soluzioni locali di gestione dei rifiuti che diano la priorità ai sistemi locali di riutilizzo, compostaggio e riparazione; fonti rinnovabili sviluppate da comunità energetiche e promozione di standard di efficienza energetica. E gli investimenti in queste soluzioni dovrebbero essere permanentemente escluse dalla regola del disavanzo nazionale del 3%. In una fase di instabilità sociale ed economica è ancora più importante che alimenti sani ed ecologici a base vegetale siano ampiamente disponibili e convenienti. Attualmente oltre un terzo del bilancio dell’UE finanzia sussidi agricoli nell’ambito della PAC. Questo denaro pubblico deve essere trasferito da fattorie industriali insostenibili a un’agricoltura intensiva a un’agricoltura più ecologica che partecipa alla costruzione di un modello alimentare e agricolo diversificato e resiliente, che protegga la biodiversità.Proteggere e rafforzare la democrazia. Bisogna garantire che le regole sviluppate nel contesto di un’emergenza nazionale si applichino solo all’emergenza. Ai governi non deve essere permesso di darsi poteri extra che possano mantenere dopo la fine della crisi o che si estendano oltre ciò che è necessario per il suo contenimento, così come sarà necessario adottare regole per garantire le elezioni e sostenere le istituzioni democratiche. Quando questa emergenza sarà finita, la qualità della nostra civiltà sarà definita dalle scelte che avremo fatto per proteggere i più deboli e promuovere un modello diverso di produrre e consumare, e non gli interessi delle multinazionali – soprattutto quelle fossili – che ancora dominano il panorama attuale. 

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SEMPRE PIU BALENE SI ARENANO E MUOIONO A CAUSA DELL UOMO

Il dramma dello spiaggiamento dei cetacei, ecco perché avviene Come mai così tanti cetacei ogni anno si spiaggiano? Come comunicano tra loro? Ecco come l'uomo influisce sul fenomeno dello spiaggiamento.

Capita di assistere al triste spettacolo dello spiaggiamento di alcuni cetacei cui corpi rimangono agonizzanti sulle rive delle spiagge e che difficilmente riescono ad essere salvati. L'ultimo, in ordine di tempo, in Italia è avvenuto lo scorso settembre in Toscana dove ben sei delfini sono stati ritrovati morti tra la spiaggia di Tre Ponti, in provincia di Livorno, e a Tirrenia, in provincia di Pisa. Raramente si tratta di un unico individuo, spesso sono anche gruppi interi che, una volta raggiunte le acque più basse, non riescono a tornare a largo.  
Quali cetacei si spiaggiano? Il fenomeno di cui stiamo parlando, ancora attualmente sotto attenti studi, caratterizza per lo più i cetacei odontoceti, detti anche cetacei dentati poiché, come è facile intuire, a differenza dei misticeti, si distinguono per la loro dentatura. A questo sottordine di cetacei appartengono i delfini, i capodogli e le orche e si tratta di veri e propri cacciatori che si nutrono di pesci, di cefalopodi o di mammiferi marini.
Un vero e proprio dialetto tra delfini: Gli odontoceti comunicano tra loro grazie alle vocalizzazioni emesse che servono anche all’ecolocalizazzione. Questo significa che attraverso l’emissione di suoni gli odontoceti riescono a comprendere le distanze tra loro e le loro prede. Secondo quanto scoperto da uno studio effettuato dall’Istituto di Scienze Marine del Cnr, i delfini per esempio parlerebbero tra loro attraverso un ‘dialetto’, una serie di segnali riconoscibili dal gruppo di appartenenza, che si differenziano tra suoni, con frequenza 20kHz detti vocalizzazioni, e ultrasuoni, con frequenza variabile tra i 20 e i 200 kHz, detti segnali sonar o ecolocalizzazione.
L’ecolocalizzazione o sonar: È proprio l'ecolocalizzazione, secondo alcuni studiosi, ad essere una delle principali cause che porta i cetacei a spiaggiarsi. Si tratta di un vero e proprio sonar biologico che alcuni odontoceti utilizzano per stimare le distanze. Come? Grazie alla matematica. Calcolando il tempo trascorso tra l’emissione del suono e il ritorno degli echi dall’ambiente. Negli odontoceti il suono emesso utile al calcolo è un click ad alta frequenza. ‘Alla fin fine, l'ecolocalizzazione è ciò che permette a questi cetacei di nutrirsi e vivere. Per loro è essenziale non solo localizzare i pesci, ma anche individuarli e scegliere tra un tipo di pesce e l'altro. È una continua danza sottomarina tra preda e predatore. È naturale che ci sia bisogno di un qualche tipo di focalizzazione’, con queste parole la zoologa Kloepper, dell’Università delle Hawaii di Honululu spiega i risultati ottenuti da uno studio effettuato su una pseudorca addestrata di nome Kina che ha dato prove scientifiche delle capacità comunicative degli odontoceti. Ecco perché c’è chi sostiene che le vibrazioni emesse dai nostri sonar siano la causa degli spiaggiamenti, o comunque di molti di essi. Secondo alcune ipotesi i sonar sarebbero in grado di causare la morte delle balene per emorragie alle orecchie, altri studi dimostrerebbero che gli impulsi emessi sarebbero in grado di lacerare i tessuti intorno alle orecchie e al cervello dei cetacei. Questi danni fisici sono stati riscontrati solo in casi di spiaggiamenti successivi ad esercitazioni navali. L’emissione di frequenze simili a quelle prodotte da questi mammiferi sarebbe anche in grado di modificare il comportamento di alcuni soggetti che potrebbero scambiare i suoni dei sonar per predatori o per messaggi di altri membri del gruppo.

Non è solo una questione di suoni: Non tutti gli spiaggiamenti sono però causati dai sonar. Spesso infatti alcuni singoli cetacei arrivano a riva perché malati o feriti, non più in grado di vivere in mare aperto, altre volte le cause sono ambientali, come il mal tempo, ma anche l’anzianità o la caccia. Trattandosi di predatori, un’ipotesi attribuirebbe alla forte motivazione predatoria la causa della perdita dell’orientamento poiché presi dal tentativo di raggiungere un pesce, i cetacei non si accorgerebbero di aver raggiunto le coste, non essendo poi capaci di tornare indietro, finirebbero per morire. 

Zeina Ayache