Motori a combustione di idrogeno: diventeranno un'alternativa reale?

Si potrebbero trasformare i motori a combustione di idrogeno in un’alternativa reale ai motori a benzina o diesel? È importante sottolineare che l’idrogeno brucia molto più rapidamente della benzina, il che può far sì che la risposta dei motori sia molto migliore e persino più rapida. Tuttavia, l’idrogeno non desiste nella sua battaglia e intende diventare una scommessa forte per il trasporto su strada.

L’uso dell’idrogeno nelle celle a combustibile per generare elettricità priva di emissioni ha un grande potenziale, ma sono molti i costruttori che non puntano più sullo sviluppo di motori a combustione interna, anche se non è scomparso del tutto, poiché Toyota ha sviluppato un motore a tre cilindri alimentato a idrogeno che verrà utilizzato per la Toyota Corolla Sport che parteciperà alla 24 Ore di Fuji.

Idrogeno, il futuro dei motori a combustione?

Sebbene l’idrogeno sia un combustibile pulito rispetto alla benzina o al diesel, è completamente privo di emissioni solo quando viene convertito in un sistema a celle a combustibile per generare elettricità. Quando viene bruciato in un motore a combustione, non è del tutto privo di emissioni. Sebbene non si producano idrocarburi incombusti, monossido di carbonio o CO2, si generano ossidi di azoto.

L’idrogeno è molto meno esigente della benzina o del diesel e brucia in modo completo ed efficiente in una gamma molto più ampia di rapporti aria-combustibile. Di conseguenza, un motore a idrogeno può funzionare in condizioni di miscela molto magra (più aria, meno combustibile) e produrre comunque livelli di NOx molto più bassi rispetto alla benzina o al diesel.

L’idrogeno trasporta una grande quantità di energia per peso, ma è molto meno denso dei combustibili liquidi, quindi i motori a iniezione indiretta, nei quali il combustibile viene iniettato nel collettore di aspirazione e miscelato con l’aria al di fuori dei cilindri, erogano una potenza significativamente inferiore rispetto alla benzina. L’iniezione diretta migliora la situazione e, in combinazione con il turbocompressore a geometria variabile, rende i motori a combustione alimentati a idrogeno più fattibili.

I nuovi motori a idrogeno con turbocompressore e iniezione diretta possono erogare più potenza di un motore a benzina equivalente aumentando la proporzione di idrogeno nella miscela di combustibile e aria, ma i livelli di NOx aumentano. In caso contrario, i motori a idrogeno sono essenzialmente motori a benzina modificati che, in versione di produzione, avrebbero alcuni componenti più robusti e sistemi di iniezione diretta dell’idrogeno.