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(Redazione QualEnergia.it)
Ricercatori della Stanford University e del Politecnico di Monaco hanno ipotizzato, per una cittadina californiana, uno scenario al 2035 con il 38% di vetture a zero emissioni. Quale sarebbe l’impatto della mobilità sui consumi energetici? Meglio batterie ricaricabili o celle a combustibile?
Qual è l’auto a zero emissioni su cui conviene puntare di più? Per un gruppo di ricercatori della Stanford University e del Politecnico di Monaco non ci sono dubbi: la mobilità elettrica vincerà la sfida con quella a idrogeno.
Il motivo è perché meno costosa, più efficiente e capace di funzionare anche per applicazioni diverse dai trasporti, pensiamo ad esempio all’accumulo energetico domestico.
Una vettura a idrogeno, è bene precisare, ha un motore elettrico alimentato da celle a combustibile (fuel cell) che convertono in energia il gas-combustibile stoccato in un serbatoio. L’auto elettrica “pura”, invece, funziona con una batteria ricaricabile. Entrambe le soluzioni sono ecologiche al cento per cento nell’utilizzo (nessun rilascio di CO2 nell’atmosfera), ma ci sono profonde differenze quanto ad altre caratteristiche.
I ricercatori hanno elaborato uno studio prendendo come riferimento la cittadina di Los Altos Hills nella contea di Santa Clara, in California; questa comunità è molto nota per l’elevata concentrazione degli impianti solari e dei veicoli a basso impatto ambientale.
Lo scenario ipotizzato al 2035 prevede che le auto elettriche in circolazione saranno il38% del totale; gli studiosi hanno poi introdotto una serie di dati in un modello computazionale.
In sintesi, l’obiettivo è capire a quanto ammonterà il fabbisogno energetico di Los Altos Hills tra vent’anni, in particolare per fare il pieno di elettricità o idrogeno alle vetture.
Si è anche ipotizzato di produrre idrogeno per elettrolisi con l’output solare eccedente, così da sfruttare il combustibile al posto del gas naturale per il riscaldamento domestico, o riconvertirlo in seguito in elettricità rinnovabile.
Nel modello computazionale sono stati inseriti, inoltre, dati finanziari sui costi per realizzare le nuove infrastrutture energetiche come impianti fotovoltaici, batterie, elettroliti, e così via.
La ricerca, quindi, ha cercato di approfondire l’impatto di una diffusione su vasta scala dei mezzi elettrici in una data comunità. Quale tecnologia – batterie ricaricabili o idrogeno – permetterà di ridurre maggiormente le emissioni complessive di CO2 al minor costo? E quale tecnologia avrà più vantaggi addizionali, trasporti “puliti” a parte?
I risultati, si legge in una nota della Stanford University, mostrano chiaramente che l’auto a batterie sarà la scelta più economica, efficiente ed ecologica.
Il primo problema dell’idrogeno, infatti, è che può derivare 1) dal gas naturale attraverso un processo industriale (steam reforming) che rilascia CO2 come sottoprodotto, oppure 2) dall’elettrolisi che impiega elettricità solare per scindere l’acqua in idrogeno e ossigeno, ma è una tecnica molto dispendiosa sia in termini economici sia come consumo energetico, con un rendimento di conversione molto basso, nell’ordine del 30% circa (a volte può raggiungere il 50%, ndr).
Un secondo problema è che per utilizzare l’idrogeno bisogna costruire infrastrutture capillari per lo stoccaggio-rifornimento del combustibile; nuove stazioni di servizio, insomma, mentre per ricaricare un veicolo elettrico, può bastare una colonnina nel garage di casa.
Peraltro, tutte le previsioni dicono che le vetture fuel cell continueranno a costare molto di più delle sorelle elettriche “pure”, anche immaginando una notevole riduzione dei prezzi delle celle a combustibile. Certo, per i trasporti a batteria le incognite saranno ugualmente rilevanti, basti pensare alla necessità di creare migliaia di punti pubblici-privati per le ricariche.
Tuttavia, osservano i ricercatori, le batterie potranno offrire dei “servizi aggiuntivi” con relativi benefici. L’auto elettrica, in particolare, potrà integrarsi in una rete intelligente, una smart grid con produzione e accumulo distribuito di energia solare, contribuendo così anche a bilanciare domanda-offerta sulla rete stessa, come abbiamo spiegato in questo articolo.
autore: Redazione QualEnergia.it – 05 dicembre 2016
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