I motori a combustione a idrogeno si basano sulla tecnologia esistente, ma richiedono alcune modifiche tecniche per massimizzare l’efficienza.
Il turbo per motori a idrogeno di Cummins
I motori a combustione a idrogeno si basano sulla tecnologia esistente dei motori a combustione interna, ma necessitano di alcune modifiche tecniche per massimizzare l’ efficienza . Recentemente, il produttore di motori Cummins ha presentato un turbo progettato specificamente per i motori a idrogeno, chiamato CCS H2 ICE . Questo turbo è in grado di bruciare idrogeno gassoso invece di benzina o diesel, e aiuta a compensare la bassa densità energetica e le maggiore esigenze di flusso d’aria dell’idrogeno rispetto ai combustibili fossili. Un aspetto cruciale per minimizzare le emissioni di NOx nei motori a combustione a idrogeno è un funzionamento a flusso d’aria elevato . Inoltre, è importante ridurre il turbo lag , che si verifica quando il turbo impiega troppo tempo a generare pressione, causando un ritardo tra la pressione dell’acceleratore e la consegna di potenza.
Un controllo più preciso del turbo può aiutare a soddisfare questi requisiti. Per il CCS H2 ICE , Cummins ha scelto un design a geometria variabile con ugelli regolabili che possono modificare il flusso d’aria attraverso il turbo su richiesta. Cummins ha mostrato un prototipo di motore a combustione a idrogeno su un camion Peterbilt nel 2023, evidenziando l’intenzione di concentrarsi inizialmente sulle flotte europee, ma con la possibilità di applicazione anche nei camion statunitensi, a patto che ci sia l’infrastruttura di supporto necessaria.
Le sfide delle emissioni nei motori a idrogeno
L’idrogeno brucia in modo più pulito rispetto alla benzina o al diesel, ma continua a produrre inquinanti nocivi come il NOx . Questo rappresenta una sfida significativa per i motori a combustione a idrogeno, richiedendo soluzioni tecniche per minimizzare le emissioni. Secondo Cummins, è fondamentale un funzionamento a bassa combustione con un flusso d’aria elevato per ridurre le emissioni di NOx. Inoltre, è necessario affrontare il problema del turbo lag , che si verifica quando il turbo impiega troppo tempo a generare pressione, causando un ritardo tra la pressione dell’acceleratore e la consegna della potenza. Per soddisfare questi requisiti, è possibile adottare un controllo più preciso del turbo compressore .
Esistono diverse opzioni, ma per il CCS H2 ICE , Cummins ha scelto un design a geometria variabile con ugelli regolabili che possono modificare il flusso d’aria attraverso il turbo su richiesta. Queste innovazioni sono cruciali per migliorare l’efficienza e ridurre le emissioni nocive nei motori a idrogeno.
Investimenti nel futuro dell’idrogeno
Oltre a Cummins , anche Bosch e Toyota stanno investendo in tecnologie a idrogeno , esplorando diverse applicazioni. Queste aziende stanno ampliando le loro ricerche e sviluppi nel settore, cercando di integrare i motori a combustione a idrogeno con altre tecnologie innovative.
Strategie di investimento
- Bosch ha incluso i motori a combustione a idrogeno come parte delle sue investimenti nel settore dell’idrogeno, insieme alle celle a combustione.
- Toyota sta conducendo progetti dimostrativi di combustione a idrogeno, mentre continua a sviluppare un powertrain a celle a combustione supportato da grandi batterie per camion pesanti.
- L’azienda ha anche accennato alla possibilità di applicare queste tecnologie a pick-up di grande capacità.
Questi investimenti indicano un crescente interesse e impegno nel promuovere l’uso dell’idrogeno come fonte di energia sostenibile nel settore dei veicoli.