Siamo arrivati alla famosa auto fatta conoscere anni fa da Beppe Grillo, che emette acqua come residuo finale: vediamo di cosa si tratta.
Intanto, notiamo come la pila a combustibile non sia una scoperta recente: i fondamenti teorici furono infatti posti verso la metà del 1800 e fu utilizzata già a partire dalle missioni spaziali Gemini e Apollo, fino ad oggi dove è usata sullo Shuttle.
La pila a combustibile ricava direttamente elettricità da un processo chimico, invece che da una combustione, come per il motore a scoppio. Il funzionamento teorico è semplice: la molecola di Idrogeno (combustibile) arriva sull'anodo, dove viene divisa in protoni ed elettroni; i primi vanno al catodo, dove si combinano con ioni Ossigeno, formando acqua; gli elettroni invece sono costretti a passare nel circuito esterno, creando una corrente elettrica. Sugli elettrodi, è presente un catalizzatore (favorisce la reazione, senza consumarsi), spesso Platino.
Naturalmente, questo deve essere favorito in qualche modo: mentre la divisione della molecola di Idrogeno è abbastanza semplice, quella dell'Ossigeno (che arriva anch'esso sotto forma di molecola, presa dall'aria ambiente) deve essere facilitata in qualche modo: la via più semplice è di utilizzare una parte dell'energia creata, badando però che il bilancio energetico al termine sia positivo, altrimenti la nostra pila si spegnerebbe quasi subito!
Per quanto riguarda la fornitura, mentre l'Ossigeno è preso dall'aria, ci sono problemi per l'Idrogeno: dai cilindri sotto pressione, a serbatoi alla temperatura di 20 kelvin (-253° C), a metodi di confinamento all'interno di spugne. Si può anche pensare a composti dell'Idrogeno, da cui ottenerlo al momento del bisogno: questo procedimento genera monossido di Carbonio che, oltre che essere dannoso per l'ambiente, può inibire il funzionamento stesso della pila.
I problemi non finiscono qui; p.es. la presenza di acqua (necessaria per il passaggio dei protoni) implica che la pila non debba superare i 100°C e quindi bisogna pensare ad un impianto di raffreddamento.
Esistono poi anche pile a ossido solido che lavorano a temperature molto alte (oltre gli 800°C), ma che sono adatte solo per postazioni fisse e continue, sia per la loro fragilità per il tempo di avvio, attorno alle 8 ore; ovviamente non adatte per un'auto!
Al momento, si calcola che se dovessimo far passare tutte le auto alla trazione ad idrogeno, avremmo bisogno di una quantità di platino superiore a quella esistente sulla Terra!
I costi di una pila sono elevati ma, come nel caso dell'elettronica, si può pensare che un'ampliamento del mercato potrebbe farli drasticamente diminuire; al momento, il costo di una pila PEM si aggira attorno ai 100 euro/kW. Invece che sulle auto, dove è necessaria una certa potenza, sembra che le applicazioni più vicine siano nell'elettronica: cellulari, lettori mp3, dispositivi di continuità. Tuttavia la ricerca nel campo automobilistico sta andando avanti ed esistono prototipi funzionanti di auto ad idrogeno; per queste, il serbatoio è sostituito da recipienti sotto pressione (uso privato e irregolare) o da idrogeno liquido a -253°C (per uso regolare e traffico di grandi dimensioni). Alcuni esempi di autobus e furgoni ad Idrogeno usano GPL, da cui ricavare l'Idrogeno al momento dell'uso.
Allora il futuro dice Idrogeno? Attenzione: l'Idrogeno praticamente non esiste in natura, deve essere prodotto. Il modo più pulito per ottenerlo sarebbe per elettrolisi partendo dall'acqua, ottenendo alla fine altra acqua. Però abbiamo speso energia per produrlo! Anche se usassimo soltanto fonti rinnovabili ed ecologiche, queste sarebbero probabilmente più efficacemente utilizzate per dare energia alle case, invece che alle auto. Per questo motivo, oggi si pensa ad ottenere Idrogeno dagli idrocarburi e persino dal Carbone, eliminando sì l'inquinamento dalle città, ma continuando ad emettere anidride carbonica, responsabile dell'effetto serra. Alcuni conti sembrerebbero confermare che oggi l'introduzione dell'Idrogeno comporterebbe persino un aumento della dipendenza dal petrolio, usando le fonti rinnovabili per la produzione dell'Idrogeno stesso. A questo aggiungiamo l'enorme investimento per l'aggiornamento di tutta la rete di distribuzione.
Quindi: la ricerca deve andare avanti sulle pile a combustibile, ma dando priorità ai metodi di produzione dell'Idrogeno; ma soprattutto: non aspettiamoci che questa auto ci risolva tutti i problemi; questi devono essere affrontati agendo su tutti i fronti. Alcune case automobilistiche hanno previsto per il 2008 l'arrivo di modelli di serie, sempre però partendo dagli idrocarburi.
Alcuni link sull'argomento: miniwatt.it , wikipedia, bilancio energetico ed economico. L'Idrogeno ha sollevato (e continua a farlo) un polverone, tra sostenitori e detrattori; per farsi un'idea, consiglio di fare un bel giro con Google e raccogliere dati di fatto, senza farsi prendere la mano da facili entusiasmi o religioni!
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