Il carburante a idrogeno che lancia i razzi della NASA nello spazio e fornisce energia elettrica tramite celle a combustibile produce un solo prodotto di scarto:l'acqua così pura che l'equipaggio dell'astronauta può berla.

Qui sulla Terra, le prime auto alimentate da celle a combustibile a idrogeno sono arrivate sul mercato nel 2015, promettendo aria più pulita e un pianeta più sano. Ma se devi ancora vederne uno per strada, non sei solo. Sono meno di 7, 000 negli Stati Uniti. Allora perché l'idrogeno non è diventato popolare come alternativa ai motori a benzina?

Paul Ronney, un professore di ingegneria aerospaziale e meccanica della USC Viterbi School of Engineering che studia combustione e propulsione, dice che l'idrogeno ha delle barriere davanti a sé, compreso l'efficienza e il costo. Sta studiando cosa ci vorrebbe per superarne alcuni. Qui, ci aggiorna sul ruolo dell'idrogeno nel campo dei combustibili alternativi.

Quali vantaggi offrono le auto alimentate a celle a combustibile a idrogeno?

Non emettono gas serra dal tubo di scappamento, in modo che possano ridurre l'inquinamento nelle aree urbane con scarsa circolazione dell'aria, come la California meridionale negli Stati Uniti e molte grandi città in India e Cina.

Le auto alimentate a idrogeno suonano perfettamente pulite. Perché non li guidiamo tutti?

Non c'è praticamente idrogeno puro sulla Terra perché è così reattivo. La maggior parte dell'idrogeno è ricavato dal metano [gas naturale] in un processo che produce anidride carbonica e altri gas serra. L'idrogeno può anche essere ottenuto dall'acqua mediante elettrolisi, ma ciò richiede energia elettrica. Per ottenerlo, siamo tornati a bruciare combustibili fossili.

Si può produrre idrogeno senza creare gas serra?

L'elettricità a base solare può essere utilizzata per scindere l'acqua in idrogeno e ossigeno mediante l'elettrolisi. Poiché il solare fornisce solo una frazione dell'elettricità totale generata negli Stati Uniti, deviare l'elettricità a base solare per produrre idrogeno non riduce le emissioni di gas serra. Ciò potrebbe cambiare se l'elettricità a base solare verrà aumentata in futuro.

L'idrogeno è pulito tanto quanto l'energia utilizzata per produrlo. Ci sono altre limitazioni?

L'idrogeno nei veicoli deve essere compresso in costosi serbatoi ad alta pressione, che richiede - hai indovinato - energia. Gli attuali veicoli a idrogeno utilizzano celle a combustibile per convertire l'energia chimica in energia. Le celle a combustibile sono molto costose perché sono complesse e richiedono materiali costosi come il platino.

Possiamo aggirare questo?

Le celle a combustibile sono attraenti perché, in teoria, superano i limiti di efficienza associati ai tradizionali motori a combustione interna. Pensa all'energia sprecata come calore e rumore in un veicolo tradizionale. Mentre molti scienziati stanno esplorando modi per realizzare celle a combustibile più economiche, la mia ricerca ha un approccio diverso:migliorare la fattibilità dei motori a combustione interna che utilizzano l'idrogeno.

Quali sono i vantaggi di bruciare idrogeno?

Innanzitutto, i motori a combustione interna sono economici da realizzare e possono essere facilmente modificati per funzionare a idrogeno. Come per le celle a combustibile, il principale prodotto di scarto è l'acqua, non anidride carbonica. Anche, a differenza della benzina, l'idrogeno brucia bene in "condizioni a basso consumo di carburante, " dove c'è molto più ossigeno che carburante. Questo è positivo per l'efficienza del carburante e riduce anche notevolmente le emissioni di ossido di azoto.

Che ne dici di usare l'idrogeno in applicazioni stazionarie?

Al settore dei trasporti è stato chiesto di sostenere l'onere della responsabilità per la riduzione dei gas serra, anche se contribuisce solo per un terzo. Se vogliamo seriamente affrontare il cambiamento climatico, dobbiamo allontanarci dai combustibili fossili anche nelle applicazioni non destinate ai veicoli. L'idea di convogliare l'idrogeno nelle case o nelle aziende sembra inverosimile, ma è possibile. L'attuale infrastruttura del gas naturale liquido potrebbe essere modificata per l'idrogeno. L'infiammabilità dell'idrogeno presenta problemi di sicurezza, ma con le giuste disposizioni queste preoccupazioni possono essere mitigate:l'elettricità è pericolosa, eppure lo stiamo usando tutti.