La corsa per far funzionare i motori diesel a idrogeno

Si tratta di un nuovo motore ibrido idrogeno-diesel affettuosamente chiamato “il bambino numero due” che potrebbe aiutare a decarbonizzare alcune delle industrie più pesanti dell’Australia.

Il banco di prova è grande: ha una propria stanza adiacente a un laboratorio e a prima vista assomiglia a molti altri motori di grandi dimensioni, ma sotto la sua pelle metallica potrebbe nascondersi una tecnologia rivoluzionaria.

Gli ingegneri dell'Università del Nuovo Galles del Sud (UNSW) affermano di aver modificato con successo un motore diesel convenzionale per utilizzare una miscela di idrogeno e una piccola quantità di diesel, sostenendo che la loro tecnologia brevettata ha ridotto le emissioni di anidride carbonica (CO2) di oltre l'85% .

È il lavoro del professor Shawn Kook e del suo team della Scuola di ingegneria meccanica e manifatturiera dell'università.

"L'interesse per la conversione di un motore diesel esistente in un motore a idrogeno a combustione pulita è estremamente elevato", dice il professor Kook alla BBC nel suo laboratorio a Sydney. Richieste sono arrivate da Germania, Sud Africa, Brasile, Giappone e Cina.

"Montiamo il sistema di iniezione diretta dell'idrogeno nei motori diesel esistenti, che può essere applicato a qualsiasi motore convenzionale", aggiunge.

Ciò che rende unico il loro sistema, secondo il professor Kook, è il modo in cui mescola l’idrogeno e il diesel e poi li introduce nel cilindro del motore per la combustione.

A differenza dei combustibili fossili, l’idrogeno non produce CO2 quando viene bruciato, quindi è stato a lungo considerato una fonte di carburante più ecologica.

Circa il 90% del carburante nel motore diesel ibrido dell’UNSW è idrogeno, ma deve essere utilizzato in modo attentamente calibrato.

Se l'idrogeno non viene introdotto nella miscela di carburante al momento giusto "creerà qualcosa di esplosivo che brucerà l'intero sistema", spiega il professor Kook.

Dice che gli studi hanno dimostrato che il controllo della miscela di idrogeno e aria all'interno del cilindro del motore può aiutare a eliminare le emissioni dannose di ossido di azoto, che hanno rappresentato un ostacolo alla commercializzazione dei motori a idrogeno.

Il gruppo di ricerca di Sydney ritiene che qualsiasi camion diesel e attrezzatura elettrica nei settori minerario, dei trasporti e agricolo potrebbe essere adattato con il nuovo sistema ibrido in appena un paio di mesi.

Il professor Kook dubita però che l’ibrido sarebbe di grande interesse nell’industria automobilistica, dove i veicoli elettrici e ibridi sono già avanzati e sostituiscono le auto diesel.

Tuttavia, afferma che l'industria mineraria australiana, multimiliardaria, ha bisogno di una soluzione per tutte le sue apparecchiature alimentate a diesel il più presto possibile.

"Abbiamo così tanti generatori alimentati a diesel, mega-camion e macchine sotterranee. Come possiamo decarbonizzare tutti quei motori diesel esistenti? Un modo è chiudere tutto e introdurre nuova tecnologia, cosa che richiederà decenni", afferma.

Il piano prevede che l’ibrido utilizzi una miscela idrogeno-diesel o, in assenza di idrogeno, possa tornare solo al diesel.

Il professor Kook spera che il suo motore di nuova generazione diventi un prodotto commerciale entro due anni.

Tim Buckley, direttore di Climate Energy Finance, un think tank di interesse pubblico con sede a Sydney, ritiene che la tecnologia abbia il potenziale per “trasformare radicalmente l’industria mineraria australiana”.

"C'è sempre un elemento di scetticismo nel lavoro che faccio per valutare ciò che è illusione e speranza in contrapposizione alla realtà. Detto questo, questa svolta dell'Università del Nuovo Galles del Sud sembra essere piuttosto materiale. Se riescono a farcela, è una grande opportunità", dice.

Più tecnologia aziendale:

Il team australiano è impegnato in una corsa globale per sviluppare motori ibridi diesel-idrogeno. Ingegneri di altri paesi stanno lavorando sui loro concetti e progetti, ma il team di Sydney ritiene che ciò abbia un vantaggio.

"Penso che abbiamo una svolta rispetto alla maggior parte degli altri gruppi di ricerca nel mondo in cui possiamo effettivamente ottenere una percentuale più elevata utilizzando l'idrogeno rispetto al diesel", spiega Xinyu Liu, uno studente di dottorato cinese dell'UNSW.

"Dal punto di vista delle emissioni e della CO2 possiamo ottenere una riduzione maggiore rispetto agli altri metodi. Il concetto è stato dimostrato utilizzando il precedente motore su piccola scala. Stiamo cercando di implementare questa idea su scala più ampia, che è più [applicabile] all'industria."