Quanti km con 1 kg di idrogeno?

Bmw idrogeno prossimo

L’idrogeno è un gas ultraleggero che occupa un volume considerevole in condizioni standard di pressione, cioè la pressione atmosferica. Per immagazzinare e trasportare l’idrogeno in modo efficiente, questo volume deve essere notevolmente ridotto.

Un volume di circa 11 m3 (che è il volume del bagagliaio di un grande veicolo utilitario o commerciale) è necessario per immagazzinare solo 1 kg di idrogeno, che è la quantità necessaria per percorrere 100 km. Per questo motivo, la sua densità deve essere aumentata con una delle seguenti tecniche:

Per un trasporto più facile ed efficiente, l’idrogeno viene immagazzinato in serbatoi o bottiglie composite. I ricercatori di Air Liquide stanno lavorando sulla resistenza meccanica dei materiali che compongono queste bottiglie nel tempo. Eseguono dei test di fatica accelerati con cicli di riempimento e di permeabilità ad altissima pressione per garantire la loro perfetta tenuta. Tutte queste ricerche porranno le basi scientifiche del comportamento dei materiali e permetteranno di determinare i criteri di dimensionamento dei serbatoi. Grazie a queste ricerche, Air Liquide è un attore decisivo nella definizione degli standard di sicurezza che devono essere messi in atto per garantire la massima sicurezza all’utente.

Pro e contro delle auto a idrogeno

Un FCEV può percorrere circa 28 miglia (45 km) con 1 libbra (0,45 kg) di idrogeno. Il costo per miglio di funzionamento delle auto a idrogeno è quindi attualmente quasi il doppio di quello dei veicoli a batteria caricati a casa.

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L’idrogeno può essere pompato nel serbatoio di un veicolo proprio come il gas. Si può fare il pieno velocemente, come si farebbe con il gas o il diesel. E una volta che il serbatoio è pieno, un veicolo a celle a combustibile può viaggiare tanto quanto un veicolo a gas.

Le celle a combustibile a idrogeno hanno una cattiva efficienza teorica e pratica. Lo stoccaggio dell’idrogeno è inefficiente, dal punto di vista energetico, volumetrico e del peso. Di conseguenza, ha un’orribile efficienza well-to-wheel. I modi semplici per ottenere grandi quantità di idrogeno non sono “più puliti” della benzina.

In genere, un sistema a celle a combustibile è due volte più efficiente di un sistema a benzina. La maggior parte dei veicoli a celle a combustibile che arriveranno sul mercato nei prossimi anni saranno in grado di fornire quasi 70 miglia per chilogrammo di carburante. Questo è l’equivalente di 70 miglia per gallone.

I due principali pericoli delle celle a combustibile e dei veicoli alimentati a idrogeno sono il pericolo di scosse elettriche e l’infiammabilità del carburante. Le celle a combustibile alimentano i veicoli combinando elettrochimicamente l’idrogeno gassoso (H2) e l’ossigeno (O2) dell’aria circostante in acqua (H20) ed energia elettrica.

Idrogeno kwh/kg

Il presupposto fondamentale per l’applicazione dell’idrogeno in tutti i settori interessati è la transizione verso un’economia a basse emissioni o a emissioni zero. Per quanto riguarda gli sforzi costanti degli stati di tutti i continenti, si cercano nuove alternative per lo sviluppo di tecnologie neutrali per il clima. La stessa Unione Europea ha fissato l’obiettivo di raggiungere la completa neutralità climatica per l’anno 2050, cioè catturare e immagazzinare la stessa quantità di emissioni di gas serra che verranno rilasciate nell’atmosfera. Il fatto stesso dello sviluppo delle fonti di energia rinnovabile in tutti gli Stati membri crea quindi uno spazio per stabilizzare la loro imprevedibile produzione di elettricità. In questo caso, l’idrogeno svolgerà il ruolo di vettore energetico, che è particolarmente adatto per l’accumulo stagionale e alcune applicazioni di mobilità.

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L’idrogeno è l’elemento chimico gassoso più leggero che costituisce due terzi dell’intera massa cosmica. Si stima che costituisca più del 30% della massa totale del Sole. È il terzo elemento più diffuso sulla Terra, eppure non si presenta quasi mai come molecola singola perché è altamente reattivo e forma immediatamente dei composti. L’idrogeno è onnipresente, sotto forma di acqua, gas naturale o metanolo. Essendo l’elemento più semplice e leggero, si disperde nell’aria molto rapidamente quando fuoriesce. Quando fuoriesce, l’idrogeno non inquina in alcun modo l’ambiente. È una sostanza senza emissioni, non tossica e inodore. L’idrogeno è un elemento combustibile, ma non favorisce la combustione e brucia con una fiamma blu pallido.

Auto a idrogeno 2020

In termini di densità volumetrica di energia, tuttavia, l’idrogeno è superato dai combustibili liquidi. Questo rappresenta una sfida quando l’idrogeno deve essere trasportato dal luogo della sua generazione a una stazione di rifornimento.

In condizioni ambientali, un metro cubo di idrogeno fornisce circa 3 kWh, equivalente a 0,003 kWh per litro. L’idrogeno pressurizzato contiene circa 0,5 kWh/litro a 200 bar, 1,1 kWh/litro a 500 bar e 1,4 kWh/litro a 700 bar.

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Il miglior modo di trasportare l’idrogeno in termini di densità energetica è l’idrogeno liquido, che raggiunge più di 2,3 kWh/litro. Lo svantaggio della liquefazione dell’idrogeno è la quantità di energia coinvolta. Ciò è dovuto in parte alle temperature molto basse necessarie per condensare allo stato liquido (circa -253°C).

Infatti, sulla base dell’analisi tecnologica, del lavoro concettuale e dell’ottimizzazione del processo, sono stati realizzati 6,4 kWh/kg. C’è il potenziale per ridurre ulteriormente il consumo specifico di energia, in attesa dei test di componenti appropriati, come i macchinari turbo, e del funzionamento di un impianto dimostrativo. I dettagli relativi ai risultati e alle attività di follow-up si trovano nella sezione Pubblicazioni.

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