Fuel cells e idrogeno: le possibili sfide nel mondo veicolare

The aim of this paper is to investigate the use of new sources to produce electricity, promoting environmental protection and a decarbonisation process. All this seems to be due to the continuous energy demand which leads to reliance on oil reserves which, however, contribute to climate change. A sector heavily involved is that of transport. It is therefore essential to resort to new, less polluting energy resources, such as hydrogen, an energy carrier capable of absorbing energy and then transporting it and using it wherever it is needed. For this reason, it was decided to deepen the main characteristics of this fuel, describing its production, storage and transport. Moreover, it was decided to provide a key to understanding the use of alternative methods of producing electricity through fuel cells. After an initial illustration of the main characteristics of this technology and describing the possible categories, the study carried out shows that the most suitable fuel cells in the vehicular field are the PEM-FC. Finally, we focused on the use of fuel cells in the vehicular field, analyzing their advantages and limitations and highlighting the need to bring such vehicles onto the market. Some hydrogen prototypes have been reported such as the H2 Bosch engine, the BMW iX5 Hydrogen and the Honda Clarity Fuel Cell. The results confirm the initial hypothesis and the information, collected through an analysis of national and international literature, converge in the need to integrate hydrocarbons with new sources, including hydrogen, and new methods for energy production, such as fuel cells and, in particular, PEM fuel cells, to keep up with today's energy revolution, while respecting the environment.

Il presente elaborato si pone come obiettivo quello di indagare l’utilizzo di nuove fonti per produrre energia elettrica, favorendo la salvaguardia dell’ambiente e un processo di decarbonizzazione. Tutto ciò sembra sia dovuto alla continua domanda energetica che porta a fare affidamento sulle riserve di petrolio che, però, contribuiscono ai cambiamenti climatici. Un settore fortemente coinvolto è quello dei trasporti. Risulta quindi fondamentale ricorrere a nuove risorse di energia meno inquinanti, come l’idrogeno, un vettore energetico in grado di assorbire energia per poi trasportarla e utilizzarla ovunque essa serva. Si è scelto così di approfondire le principali caratteristiche di tale combustibile, descrivendone la produzione, lo stoccaggio e il trasporto. Inoltre, si è deciso di fornire una chiave di lettura sull’utilizzo di modalità alternative di produzione di energia elettrica attraverso celle a combustibile. Dopo quindi una prima illustrazione delle principali caratteristiche di tale tecnologia e descrivendone le possibili categorie, dallo studio effettuato si evince che le fuel cells più adeguate in campo veicolare sono le PEM-FC. Infine, ci si è soffermati sull’utilizzo delle celle a combustibile in campo veicolare, analizzandone i vantaggi e i limiti e facendo emergere la necessità di portare nel mercato tali veicoli. Sono stati riportati alcuni prototipi ad idrogeno come il motore H2 Bosch, la BMW iX5 Hydrogen e l’Honda Clarity Fuel Cell. I risultati portano a confermare l’ipotesi iniziale e le informazioni, raccolte tramite un’analisi della letteratura nazionale e internazionale, convergono nella necessità di integrare gli idrocarburi con nuove fonti, tra cui l’idrogeno, e nuove modalità per la produzione di energia, come le fuel cells e, in particolare, le fuel cells PEM, per stare al passo con l’odierna rivoluzione energetica, nel rispetto dell’ambiente.