Siamo saliti su Coradia iLint, il primo treno a idrogeno del mondo

Siamo saliti su Coradia iLint, il primo treno a idrogeno del mondo



Il treno a idrogeno Coradia iLint (Foto: Gianluca Dotti)

Bremervörde (Germania) – Ore 12:25, puntuale, il treno RB33 ferma alla piccola stazione di Bremervörde, nella campagna della Bassa Sassonia. L’orario è quello solito, e a bordo ci sono i pendolari di tutti i giorni, ma dall’inizio di questa settimana sui binari corre un convoglio nuovo. Esteticamente è simile ad altri già visti, ma all’interno pulsa un cuore unico al mondo. Alstom, che lo ha prodotto, ha scelto di chiamarlo Coradia iLint, ed è il primo treno in assoluto con un’alimentazione a idrogeno.

Il 17 settembre 2018, insomma, segna l’inizio dell’era dell’idrogeno sui treni commerciali.

Appena saliti sul treno ci si rende conto che, dal punto di vista dei passeggeri, l’esperienza di viaggio non è molto diversa da quella a cui siamo abituati sui treni di ultima generazione. A colpire è soprattutto il silenzio, tanto che mentre si viaggia per la campagna soleggiata della Germania settentrionale i rumori che sovrastano tutti gli altri sono quelli del vento sulle carrozze e delle ruote sui binari. Solo quando si incrocia un altro convoglio ci si rende conto di quanto frastuono produca, in confronto, il sistema di trazione di un treno diesel.

È proprio su questo confronto diesel-idrogeno che si gioca la corsa all’innovazione sulle tratte non elettrificate, dove non è possibile affidarsi ai classici treni elettrici e occorre utilizzare sistemi che generino energia direttamente a bordo. Di per sé il raffronto è scontato: l’idrogeno rappresenta la scelta hi-tech più conveniente sia in termini di efficienza sia dal punto di vista economico e di sostenibilità. Ma l’implementazione di questi sistemi non è affatto banale.

Per questo il treno, lungo 54 metri, porta installate diverse novità. Anzitutto sui tetti delle carrozze sono stati aggiunti i serbatoi per l’idrogeno, concentrati nella parte centrale del convoglio per ragioni di sicurezza. Nella zona inferiore, invece, la novità principale è il convertitore ausiliario, ossia il sistema di recupero dell’energia cinetica che entra in funzione durante le frenate.

A livello di prestazioni, Coradia iLint eguaglia il modello con motore diesel da cui ha ereditato il telaio. Il treno è infatti un’evoluzione del Coradia Lint 54 – che in Germania ha una lunga tradizione – in cui la trazione diesel è stata sostituita con la tecnologia a celle a combustibile. La velocità massima è di 140 chilometri orari e l’autonomia arriva a 1.000 chilometri, con una capienza complessiva che raggiunge i 300 passeggeri, suddivisi in 150 posti a sedere e altrettanti in piedi.

In realtà sulla linea della Bassa Sassonia che abbiamo provato per Wired i numeri sono un po’ più bassi, perché la velocità massima consentita sui binari è 120 chilometri orari e il percorso in totale è lungo circa 600 chilometri, inclusi andata e ritorno, corrispondenti grossomodo a 6 ore di viaggio. Dopo una quarantina di minuti dall’ingresso a bordo, il nostro viaggio in direzione Amburgo si conclude al capolinea, a Buxtehude, con appena qualche secondo di ritardo sulla tabella di marcia.

Nella carrozza di testa del Coradia iLint (Foto: Gianluca Dotti)

Ma come funziona il treno, nel dettaglio?
Il cuore del sistema, come facilmente intuibile, è la cella a combustibile a idrogeno, che rappresenta la principale fonte di energia. La trazione del treno è elettrica, e l’energia viene fornita attraverso la combinazione dell’idrogeno (immagazzinato nei serbatoi) con l’ossigeno dell’aria esterna.

L’unico prodotto di scarto del processo è un mix di vapore acqueo e acqua di condensa, mentre non vengono generati né particolato né anidride carbonica o altri gas serra.

Il sistema è reso ancora più efficiente (e silenzioso) dall’assenza di generatori e turbine, mentre un componente indispensabile sono le batterie agli ioni di litio ad alte prestazioni. Queste batterie sono necessarie per immagazzinare l’energia generata e non immediatamente spesa, perciò risultano fondamentali per contenere i consumi. La batteria accumula energia in due circostanze: quando viene prodotto un surplus di energia rispetto a quanta ne occorra per la trazione, oppure durante la fase di frenatura, grazie al già citato sistema di recupero dell’energia cinetica. L’energia immagazzinata nella batteria viene sfruttata durante le fasi di accelerazione, per supportare l’azione delle celle a idrogeno e garantire prestazioni soddisfacenti, paragonabili a quelle dei treni a cui siamo abituati.

Rifornimenti di idrogeno
Oggi l’idrogeno che alimenta Coradia iLint arriva, pre-compresso, a bordo di camion a rimorchio che raggiungono direttamente l’area del rifornimento. Con un sistema di connessione che ricorda quello delle automobili a metano, l’idrogeno a una pressione di 350 atmosfere viene convogliato prima dai camion al sistema locale di stoccaggio, e poi nei serbatoi in cima alle carrozze. Il rifornimento viene eseguito una volta al giorno, e dura circa 15 minuti come nel caso dei treni diesel.

Un dettaglio del sistema di trasporto dell’idrogeno per il rifornimento (Foto: Gianluca Dotti)

Il rifornimento rappresenta però il passaggio terminale di una lunga catena che inizia con l’approvvigionamento di idrogeno. Il gas può derivare da processi industriali (come prodotto di scarto di certe reazioni chimiche), dalla trasformazione di gas naturale (come il metano), oppure può essere ricavato per elettrolisi dell’acqua. Quest’ultima opzione rappresenta una prospettiva futuribile, soprattutto se si immagina che l’energia necessaria per il processo sia ricavata da fonti rinnovabili.

A lungo termine, dunque, possiamo aspettarci di avere un processo a catena che parte da una fonte green – come ad esempio l’eolico – per arrivare ad alimentare un treno elettrico, in cui il carburante sia idrogeno ottenuto per elettrolisi dell’acqua. In termini quantitativi, secondo le stime di Alstom, una singola pala eolica terrestre di medie dimensioni può generare abbastanza energia rinnovabile da riuscire ad alimentare fino a 5 treni a idrogeno completamente operativi.

L’idrogeno su rotaia come modello d’impresa
Dieci anni: questo è il tempo che si valuta possa bastare per rientrare dell’investimento in un treno a idrogeno, se confrontato con i costi da sostenere per un convoglio diesel. Se da un lato passare all’idrogeno significa dotarsi di veicoli nuovi, dall’altro i risparmi non riguardano solo il carburante, ma anche i costi di mantenimento e per l’operatività quotidiana.

Oltre ai due convogli già in funzione, in Germania ne verranno consegnati altri 14 entro il 2021, per un investimento complessivo di 81 milioni di euro. La tratta già oggi percorsa dai primi Coradia iLint, in particolare, nel giro di tre anni sarà destinata esclusivamente ai treni a idrogeno. E in prospettiva la Germania prevede la sostituzione di 120 treni diesel entro i prossimi 30 anni, mentre hanno già mostrato un potenziale interesse per questa tecnologia altri Paesi tra cui Regno Unito, Paesi Bassi, Danimarca, Norvegia, Canada e Italia.

(Foto: Alstom / Rene Frampe)

I binari non elettrificati in Italia
Secondo i dati forniti quest’anno dall’università di Ferrara, nel nostro Paese il 33% dei binari non sono elettrificati: un valore pari a circa 10mila chilometri di linee, su cui oggi viaggiano prevalentemente treni a combustibili fossili. Se l’obiettivo è ridurre le emissioni, le strade possibili sono molteplici, tra cui l’elettrificazione delle linee, l’impiego di treni elettrici a batteria ricaricabile prima della partenza e l’utilizzo di sistemi a idrogeno.

Le batterie sono uno sviluppo possibile, ma per ora su questa opzione gravano questioni tecnologiche parzialmente irrisolte, soprattutto per la durata e i sistemi di ricarica. L’elettrificazione delle linee, invece, ha un costo praticamente proibitivo, di 1 milione di euro per ogni chilometro. Anche se dal punto di vista dell’impiego commerciale ha solo poche ore di vita, dunque, la tecnologia a idrogeno sembra al momento essere un passo avanti rispetto alle alternative. Ma se vi va di provarla, per adesso, occorre attraversare mezza Europa.


Fonte: WIRED.it