Quest’anno Yamaha ha presento il prototipo del primo motore fuoribordo ad idrogeno studiato per le barche. Una tecnologia che promette sostenibilità, efficienza energetica e autonomia, ma che ancora deve affrontare degli ostacoli
L’idrogeno è considerato come un’alternativa spendibile per i trasporti. Ma se quelli terrestri sembrano sempre più orientati all’elettrico puro, quelli aerei e marini potrebbero far maggiormente leva su questa tipologia di combustibile alternativa.
Il motore fuoribordo ad idrogeno di Yamaha Marine
In quest’ultimo caso, non parliamo solo di grandi navi cargo. Nell’ultimo Miami International Boat Show tenutosi a febbraio, Yamaha Marine ha presentato un motore fuoribordo V-8 ad idrogeno, con una potenza di 450 cv. Già annunciato lo scorso dicembre, è il primo di questo genere al mondo, studiato per le imbarcazioni da diporto, nonché oggetto di ulteriori test.
Il fuoribordo è frutto della collaborazione con Roush, azienda specializzata in servizi e componenti avanzati di progettazione per la mobilità avanzata. Inoltre il motore è stato realizzato anche grazie al cantiere nautico Regulator Marine, che si è occupato di costruire una barca per poter mettere alla prova il prototipo.
In particolare, è stato prodotto uno scafo sul modello 26XO, da poco meno di 8 metri di lunghezza. Sono stati inseriti tre serbatoi cilindrici di carburante per l’idrogeno lunghi circa 2 metri, protetti da una griglia di rinforzo. Secondi i test condotti, 23 kg stimati di idrogeno pressurizzati a 10.000 psi in serbatoi ad alta pressione hanno garantito un’autonomia che va dagli 80 ai 120 km.
Yamaha punta alla neutralità carbonica entro il 2035
Yamaha punta a diventare un leader nella landa della mobilità alternativa, sostenibile e a zero emissioni del mondo marino. “Stiamo esplorando tutte le possibilità per raggiungere la carbon neutrality”, ha spiegato il presidente della Yamaha U.S. Marine Business Unit Ben Speciale, “con l’obiettivo di rendere i nostri processi produttivi e attività a zero emissioni di carbonio entro il 2035, per poi avere una line-up di prodotti a zero impatto ambientale entro il 2050. Nel mercato nautico la carbon neutrality dei nostri prodotti può essere raggiunta solo attraverso un approccio che sfrutti più soluzioni e crediamo che l’idrogeno sia fondamentale per raggiungere questo obiettivo”.
Joan Maxwell, Presidente di Regulator Marine, ha aggiunto: “Se non cerchiamo una nuova fonte, non la troveremo. L’innovazione inizia ponendo domande. Crea un po’ di scompiglio, ma in fin dei conti dall’innovazione nascono cose interessanti. In futuro, quando progetteremo le imbarcazioni, se questo prototipo si dimostrerà quello che pensiamo, potremmo creare scafi pensati per ospitare questi serbatoi di idrogeno“.
Un mix energetico per il settore nautico
Uno studio dell’International Council of Marine industry Associations (ICOMIA), dal titolo I percorsi di decarbonizzazione per l’industria della nautica da diporto, ha messo in luce come sia necessario portare avanti un mix energetico per far sì che il settore nautico possa diventare sostenibile. La via per la decarbonizzazione, insomma, passa attraverso diverse soluzioni, almeno quando si parla di navigazione via mare. Quindi puntare sull’elettrico, sull’ibrido, sui carburanti alternativi e quindi anche l’idrogeno.
In particolare, va detto che le imbarcazioni da diporto impattano in termini di emissioni di gas serra per lo 0,4% del totale prodotto in Europa. Negli ultimi anni ci sono stati dei progressi in termini di efficienza del carburante, attestabili per più del 40%.
Vantaggi e svantaggi dell’idrogeno
L’utilizzo di celle a combustibile ad idrogeno viene studiato da Yamaha sin dai primi anni 2000. Un processo che crea elettricità tramite elettrolisi, ovvero la reazione chimica che avviene tra idrogeno ed ossigeno. Il tutto producendo come scarto vapore acqueo e zero emissioni nocive.
L’idrogeno sarebbe quindi la soluzione perfetta per una mobilità davvero sostenibile. Anche considerando il fatto che non è necessario stravolgere l’attuale tecnologia della combustione interna per implementarla, stando a quanto asserisce Yamaha. Il problema sono i serbatoi pesanti ad alta pressione che debbono essere inseriti nelle imbarcazioni, e che devono essere mantenuti in sicurezza da urti o deformazioni. Ecco quindi che Regulator ha studiato una griglia di rinforzo per proteggere i serbatoi, oltre ad adattarli allo scafo della barca prototipo.
Inoltre, il vicepresidente di Roush Matt Van Benschoten ha illustrato altri aspetti critici dell’idrogeno. “I serbatoi si espandono e si restringono durante ogni ciclo di combustione-rifornimento. Quindi è importante progettare un sistema di montaggio che non vincoli eccessivamente i serbatoi“. E ancora, “una delle sfide di questo progetto è stata semplicemente cercare di posizionare serbatoi ad alta pressione in scafi esistenti”.
E poi, considerato “l’ambiente ricco di idrogeno”, ci possono essere rischi per la tenuta delle leghe d’acciaio, “che possono subire una riduzione della duttilità a causa dell’idrogeno assorbito. […] Ha un impatto anche sui cilindri, sulle testate e sui pistoni, ma le parti più vulnerabili sono gli iniettori, i rail e le linee del carburante. Ecco perché abbiamo inserito molto acciaio inossidabile“.
Il motore fuoribordo di Yamaha inoltre pone perciò molta enfasi sulla sicurezza. Van Benschoten ha spiegato infatti che in caso di eventuali perdite di idrogeno, un sensore nella sentina attiva la chiusura delle valvole dei serbatoi per isolarli.
La questione dei costi dell’idrogeno e la sua distribuzione
C’è però un altro problema legato all’idrogeno, ovvero i costi. Considerata una distribuzione per ora non così capillare alla pari delle infrastrutture, il prezzo alla pompa è di circa 36 dollari al kg, come riporta BoatingMag. Non è facile poi reperire l’idrogeno, che per essere davvero sostenibile deve essere prodotto da fonti rinnovabili e non fossili (ovvero l’idrogeno verde). E quindi bisogna superare l’ostacolo della distribuzione agli utenti. Trasportato come gas compresso richiede costi più alti rispetto alle autocisterne di benzina o gasolio, prosegue BoatingMag. E in versione liquefatto determina la necessità dell’energia necessaria per comprimerlo.
Sono questi gli ostacoli principali che impediscono una diffusione delle celle ad idrogeno, nonostante i vantaggi in termini di efficienza energetica e di sostenibilità. Ma questo non impedisce a realtà come Yamaha, e non solo lei, a sviluppare prototipi di motori ad hoc e collaborare per rendere questa tecnologia fattibile per l’uso quotidiano.
Immagine di Copertina: Yamaha Marine
