Articoli 06/02/2003

Arriveremo mai a poter respirare il gas di scarico della nostra auto? AUTOnomy l’idrogeno è più vicino

Arriveremo mai a poter respirare il gas di scarico della nostra auto? AUTOnomy l’idrogeno è più vicino

di Gianluca Galeotti

Verso la metà del ventesimo secolo, nel mondo circoleranno più di un miliardo di macchine. Forse lo sapevamo da tempo, andando a fare i conti con la crescita costante della popolazione, del parco macchine ecc.. E non è questione da poco, e neanche degli ultimi giorni. Ma il progresso, che con il suo incedere veloce ha portato anche a risultati spiacevoli come questo, continua nel suo lavoro di tutela e difesa del patrimonio umano, fatto di ambiente, salute e, se possibile, benessere. Sembrava impossibile coniugare questi tre capisaldi di una ipotetica vita perfetta, e forse ancora lo è. Fatto sta che in qualche occasione la lampadina della speranza si accende. Allora in questa situazione di disperata contestazione, accorata preoccupazione per un futuro (forse prossimo) nel quale potremmo trovarci senza risorse e materie prime, per giunta soffocati dagli scarichi del nostro stesso progredire, ecco che qualcosa si muove. Sono, forse, piccoli passi. Ma merita attenzione qualsiasi impegno rivolto ad un problema che andrà ad incidere in modo determinante nel futuro dei nostri figli. La General Motors, terza corporation del mondo, ha studiato e presentato in America, un prototipo di auto ad idrogeno davvero straordinaria per soluzioni all’avanguardia, per linea e per duttilità. AUTOnomy, è il suo nome, e, alla sua prima apparizione, ha fatto gridare alla meraviglia tutti gli esperti del settore. Le soluzioni che presenta sono davvero significative e all’avanguardia tanto da far dire al Vicedirettore General Motors per la ricerca, Larry Burns, che con questo prototipo, si cambia pagina, si apre un nuovo capitolo della tecnologia dell’auto. Ma andiamo a vedere quali sono le soluzioni adottate dalla casa americana e che dovrebbero, se sarà possibile una produzione di serie e alla portata (almeno) di qualche portafoglio, incidere in modo sostanziale sulla nostra qualità della vita. Innanzitutto partiamo dal motore. La General Motors ha da tempo sui tavoli di studio, la progettazione di auto pulite. Basti pensare alla acquisizione di aziende legate alla produzione di generatori di corrente portatili come batterie (General Hidrogen, Hidrogenics, ecc) tutti funzionanti ad Idrogeno tramite le celle a combustibile.La soluzione è "pulita" ma ancora tutta da verificare. In pratica l’idrogeno passa attraverso un "reticolato". I suoi nuclei si combinano con l’ossigeno dell’aria per formare acqua, gli elettroni presenti sulla membrana generano energia elettrica. Questo il risultato finale ma, a dire il vero, da verificare su strada e da verificare per quanto riguarda i costi elevati che lo fanno relegare al solo ruolo di "prototipo".Ma la General Motors ha cercato di ovviare a queste due incognite cercando di adattare l’auto al tipo di motore. E visto che le celle a combustibile hanno una forma piatta, Christopher Borrini-Bird, il fisico inventore della AUTOnomy, ha pensato di costruire una "soletta" piatta di una quindicina di centimetri, simile ad uno skateboard, che alimenta quattro motori elettrici, montati (e questa un’altra innovazione) direttamente sui mozzi delle ruote. Ecco quindi una ulteriore novità che consiste nella assenza di freni, sostituiti dai motori stessi che si invertono in generatori di resistenza. A guidare l’auto, senza pedali di frizione, freno e acceleratore, senza cambio, trasmissione e lubrificazione, un joystick come quello dei videogiochi.La spesa maggiore sarà costituita dall’hardware che comanderà le funzioni della vettura e sarà inglobato nel telaio. La carrozzeria, invece, avrà la possibilità di essere facilmente intercambiabile, a seguire mode e tendenze, un po’ come le cover dei cellulari. E’ intenzione della General Motors di produrre la AUTOnomy entro il 2010, per recuperare l’enorme capitale investito nel progetto. La scommessa è quella di far convergere tutta la produzione futura di automobili, verso l’utilizzo di questo nuovo tipo di alimentazione. Non vengono nascosti i problemi sia di attuazione che di gestione di quella che appare come una vera e propria rivoluzione. Uno dei maggiori è proprio legato all’utilizzo dell’idrogeno, gas infiammabile e che deve essere trasportato ad alta pressione. Difficilmente ci sarà parità di distribuzione fra carburanti classici e quello alternativo. Altra incognita davvero incisiva nel realizzo (e nel successivo utilizzo) di questa vettura è il costo eccessivo. Le celle a combustibile sono effettivamente sicure in fatto di scarico (producono vapore acqueo) ma il loro costo è davvero molto più alto di quello di un motore a scoppio. La via di mezzo esiste, e cioè celle a combustibile alimentate a benzina, etanolo e gas naturale. Inquinano almeno la metà di un motore a scoppio e il carburante è più facilmente reperibile.Il problema, come potete notare, è di vaste proporzioni, come pure il problema dell’inquinamento e dello sfruttamento delle risorse naturali. Quindi auguriamoci ulteriori passi avanti della tecnologia, legata anche allo studio di soluzioni alternative accessibili a tutti. #9;

Le componenti dell’auto pulita:
• Carrozzeria: intercambiabile. La vettura è predisposta con cinque fori. Uno è la presa di collegamento del sistema di guida "Drive by Wire". Negli altri quattro sono presenti i bulloni di fissaggio dell’abitacolo che potrà essere facilmente smontato e cambiato (a seconda di gusti e mode);
• Drive by wire : sistema di guida via filo, con comandi simili al joystick dei videogiochi, che permette di fare a meno di volante, cambio, freni e acceleratore;
• Motori rotanti: motori elettrici montati direttamente sui mozzi delle ruote;
• Fuel cell: sistema propulsivo a celle di combustibile (idrogeno);
• Sistema di controllo: hardware che controlla tutte le funzioni di controllo della vettura ed è alloggiato nel telaio;
• Skateboard: rappresenta il cuore dell’auto. In una soletta alta una quindicina di centimetri e che forma la parte inferiore del telaio, sono alloggiate le celle che generano corrente al passaggio dell’idrogeno.

L’ABC di chi ci inquina
Se passeggiamo sul marciapiede di una "qualunque" via trafficata, di una "qualunque" città fra quelle che hanno problemi di smog, ATTENZIONE! Il colpo di tosse non è "qualunque", ma è senz’altro la naturale conseguenza di uno dei gas, degli scarichi o delle particelle di seguito riportate. Avevamo già parlato ampiamente di questo problema (nei numeri precedenti). Purtroppo dobbiamo "ripeterci" perché con l’arrivo di determinate condizioni meteorologiche tornano nell’aria che respiriamo questi nemici di bronchi, polmoni e mucose, che tanto preoccupano e che tanti danni provocano.
Benzene — Sostanza classificata cancerogena dalla Organizzazione Mondiale della Sanità. E’ un residuo che deriva dalla combustione non completa degli idrocarburi, oppure dalla evaporazione di solventi e carburanti. Infatti la maggior quantità di benzene presente nell’aria (dove permane per circa 4 giorni) è prodotta dalle perdite di carburante che si verificano nei veicoli, nelle cisterne oppure ai distributori. Provoca leucemia, tumore all’esofago e diverse neoplasie e linfomi.
Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) — Anche questi sono residui della incompleta combustione di idrocarburi e persistono a lungo nell’aria, sotto forma di particelle. Sono considerati altamente cancerogeni e responsabili di patologie a livello polmonare e cutaneo.
Monossido di Carbonio (CO) — Si presenta in forma gassosa ed è il prodotto della combustione di composti contenenti Carbonio. La quasi totalità del Monossido presente nell’aria è la conseguenza delle emissioni dei veicoli a motore. Permane nell’aria anche per tre anni e, se inalato, può provocare arteriosclerosi, disturbi cardiovascolari, aritmie e notevoli conseguenze dannose a livello respiratorio. Può provocare morte se la sua concentrazione supera i 500 mg per metro cubo di aria.
Ossidi di azoto (Nox, NO, NO2) — Si formano in seguito all’ossidazione dell’azoto nei processi di combustione ad elevate temperature. Sono caratteristici per il colore rosso e l’odore acre. Dall’aria scendono con la pioggia, chiamata poi "acida" e possono provocare, in soggetti sensibili, bronchiti ed edemi polmonari.
Ossidi di Zolfo (SO2, SO3) — Sono gas dall’odore pungente, formati per ossidazione dalla combustione delle componenti sulfuree di carbone, oli combustibili, gasolio. Anche loro come gli ossidi di azoto, persistono nell’aria e ricadono con le piogge acide. In piccole quantità provocano disturbi alle vie aeree superiori, a concentrazioni maggiori provocano malattie polmonari più importanti.
Ozono (O3)- E’ un gas incolore e inodore che si forma nella parte alta dell’atmosfera terrestre in seguito alla emissione di ossidi di azoto. Risulta più persistente in altitudine e quando non sono presenti altri agenti inquinanti.In quantità eccessive di concentrazione provoca irritazioni alle mucose, tosse e asma, soprattutto fra i bambini.
Pm10 — Sono particelle liquide o solide presenti nell’aria. La loro dimensione è talmente piccola, che acquistano un potere "penetrativo" nelle vie respiratorie davvero importante. Si formano negli scarichi dei motori diesel e negli impianti di riscaldamento. Possono restare in sospensione nell’aria anche per alcuni mesi. Più il loro diametro è piccolo, maggiori sono le conseguenze nocive per le vie respiratorie alte e profonde.
Toluene — Composto del petrolio presente nella benzina (8%), si diffonde nell’aria dagli scarichi dei veicoli, degli aerei e dal tabacco. Se al suolo e in acqua si volatilizza, in aria subisce il processo di fotossidazione. Se inalato in dosi modeste, viene rapidamente metabolizzato dall’organismo. In quantità superiori può provocare lievi conseguenze come piccole amnesie, stati euforici e confusionali.
Xylene — Si forma nel processo di raffinazione del petrolio. È impiegato per aumentare gli ottani della benzina e si trova anche in alcuni pesticidi, solventi, colle e tabacco. Anche questo in dosi minime viene metabolizzato. In quantità superiori provoca irritazioni alle mucose di occhi e vie respiratorie.