Wabtec: L'idrogeno è il carburante per le locomotive del futuro

Le ferrovie possono convertire i diesel per bruciare direttamente l’idrogeno, quindi adottare la tecnologia delle celle a combustibile a emissioni zero, afferma il produttore di locomotive

Ottieni le foto, i video, le storie e altro ancora più recenti dai marchi Trains.com. Iscriviti per ricevere e-mail oggi!

Mentre l’industria ferroviaria cerca modi per ridurre e infine eliminare le proprie emissioni di gas serra, Wabtec vede l’idrogeno come il carburante per le locomotive del futuro, sia che venga bruciato nei motori a combustione interna o utilizzato per alimentare le celle a combustibile.

“Pensiamo che questa sarà una tecnologia di grande impatto. Non la consideriamo una cosa marginale. Questo sarà l'elemento che sostituirà i motori diesel in futuro”, afferma Philip Moslener, vicepresidente aziendale per le tecnologie avanzate di Wabtec.

L’idrogeno non produce emissioni di gas serra quando viene bruciato come combustibile. “Oggi non è economicamente sostenibile”, afferma Moslener, sottolineando che attualmente l’idrogeno costa molto di più del carburante diesel.

Ma si prevede che la produzione di idrogeno aumenterà, il che dovrebbe abbassare i costi fino a raggiungere quelli del diesel già nel 2030. Negli Stati Uniti, la legge bipartisan sulle infrastrutture prevede finanziamenti per 7 miliardi di dollari per sviluppare da sei a dieci centri di produzione e stoccaggio dell’idrogeno, mentre ci sono sforzi simili sono in corso in Canada. Le aziende energetiche, nel frattempo, stanno investendo in impianti di produzione di idrogeno.

Pertanto Wabtec mira ad adattare i suoi sforzi di ricerca e sviluppo sulle locomotive a idrogeno al ritmo pianificato della produzione di idrogeno in Nord America. Wabtec spera di mettere in campo il suo primo prototipo a idrogeno nel 2027.

Le celle a combustibile alimentate a idrogeno, combinate con batterie per immagazzinare elettricità, rappresenterebbero una soluzione a emissioni zero per sostituire la locomotiva diesel-elettrica, afferma Moslener.

Ma le celle a combustibile non hanno ancora la densità energetica necessaria per una locomotiva di linea. Una locomotiva stradale avrebbe bisogno di 3.300 kilowatt di potenza – ovvero 10 volte quella disponibile dalle celle a combustibile che possono essere installate su una locomotiva oggi, afferma Moslener.

Si prevede, tuttavia, che lo sviluppo di celle a combustibile sempre più potenti continui, proprio come le batterie hanno acquisito maggiore capacità di stoccaggio e ampliato l’autonomia dei veicoli elettrici negli ultimi anni.

"Ci arriveremo", dice Moslener.

Se una locomotiva a celle a combustibile alla fine avesse bisogno di una maggiore capacità della batteria, le ferrovie potrebbero sempre aggiungere al treno una delle locomotive elettriche a batteria FLXdrive di Wabtec, dice.

A causa del loro minore fabbisogno di potenza, le locomotive con celle a combustibile potrebbero diventare utilizzabili prima delle locomotive stradali.

Le locomotive stradali e gli scambi richiederanno diversi sistemi di gestione dell'energia a causa delle diverse esigenze di ciascun tipo di servizio. Le celle a combustibile preferiscono produrre una quantità costante di energia, afferma Moslener, quindi i commutatori dovrebbero attingere elettricità dalle batterie anziché sfruttare la cella a combustibile. Al contrario, le locomotive stradali spesso operano con richieste di potenza relativamente costanti e potrebbero sfruttare una combinazione di celle a combustibile e batterie per alimentare i loro motori di trazione.

L’altro percorso è bruciare idrogeno nei motori a combustione interna. "La consideriamo anche una soluzione praticabile, soprattutto quando si tratta di una tecnologia di transizione", afferma Moslener. “La cosa bella dei motori a combustione interna è che sono motori. Conosciamo i motori. I clienti si sentono a proprio agio con i motori. Sanno come mantenerli. Sanno come gestirli."

Un altro vantaggio: le locomotive della serie Evolution di Wabtec possono funzionare a idrogeno con poche modifiche. "La cosa bella della nostra famiglia di motori EVO è che hanno la capacità, la genetica, di poter essere modificati in idrogeno", afferma Moslener.

Il più grande ostacolo tecnico è come portare l’idrogeno nella camera di combustione. Come il gas naturale liquefatto, l’idrogeno ha bisogno di una scintilla per accendersi. Le locomotive Wabtec alimentate a GNL in uso sulla Florida East Coast Railway si basano sull'iniezione nel porto con carburante diesel utilizzato come pilota. Questa tecnologia deve essere adattata all’uso dell’idrogeno, afferma Moslener.