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Le mascherine da chirurgo che i pedoni ed i
motociclisti adottano per proteggersi dalle
emissioni pestifere che vengono dagli scarichi delle
macchine e dei motorini, così come la chiusura
rapida dei finestrini delle auto quando ci si trova
incolonnati nel traffico sono due minimi
accorgimenti che di solito si adottano contro
l'inquinamento urbano da emissioni di veicoli a
motore che, in termini di ossidi di carbonio, ossidi
di azoto e idrocarburi, risulta in certi periodi
talmente alto da costringere i comuni a correre ai
ripari con lo stop, magari soltanto per una
giornata, dell'uso di autoveicoli!
Il trasporto automobilistico è, infatti, 10 volte
più elevato di quello con autobus, treno ed aereo,
tanto è vero che la Comunità Europea ha fissato il
2010 come limite massimo per abbassare almeno di un
75 % le pesanti emissioni dovute al traffico urbano.
IL CNR ha raccolto la sfida attraverso i propri
organi di ricerca di Napoli e di Messina
-rispettivamente l'Istituto Motori, diretto dal
prof. Felice Esposito Corcione, e l'Istituto di
Tecnologie Avanzate per l'Energia "Nicola Giordano",
diretto dall' ing. Gaetano Cacciola - i quali, in
collaborazione con l'Enea, con il Ministero
dell'Ambiente e Fiat Auto hanno messo a punto e
presentato all'inizio dell'anno il primo Veicolo a
zero emissioni, che utilizza idrogeno, trasportato a
bordo, per produrre l'energia elettrica per la
trazione.
La grande innovazione è la pila a combustibile (fuel
cell) messa a punto dall'Istituto di Messina, che ha
conferito appunto una svolta particolare al settore
della propulsione avanzata, con lo studio e la
caratterizzazione dei sistemi di conversione di
idrogeno in energia elettrica attraverso le fuel
cell. L'idrogeno immagazzinato in bombole ad alta
pressione in forma gassosa, viene inviato a
pressione costante all'anodo della pila, ove in
presenza di un catalizzatore al platino si ionizza
positivamente (protone) rilasciando due elettroni;
il protone passa, quindi, attraverso una membrana
selettiva "protonica", chiamata Proton Exchange
Membrane (PEM) per incontrare l'ossigeno inviato sul
catodo per mezzo di un compressore a portata
variabile.
L'Istituto Motori del CNR ha condotto l'attività di
ricerca relativa alla caratterizzazione sperimentale
al banco prova del sistema fuel cell e la gestione
dei flussi energetici a partire dalla conversione di
idrogeno in energia elettrica, al suo accumulo nel
pacco batterie, fino all'utilizzo dell'energia
meccanica, prodotta all'asse del motore elettrico di
trazione. Il futuro dei trasporti su strada sarà
strettamente connesso con la validità strategica
della propulsione a basso impatto ambientale.
Infatti, molte aziende del settore automotoristico
come Daimler-Chrisler, GM, Toyota, Ford Europa, BMW
e Delfi Automative System si stanno impegnando per
lo sviluppo di sistemi a fuel cell.
Ma, c'è un ma! non sarà facile mandare in soffitta
il vecchio motore a combustione interna, quello che
ci ha fatto superare l'èra del vapore, che ci ha
accompagnato per gli ultimi cinquant'anni, e....che
riempie di emissioni asfissianti l'aria dei centri
urbani! Troppo interessante - come sottolinea l'ing:
Corcione - per rinunciare ai suoi servigi!. Di esso
in vari laboratori del mondo si sta ora studiando
una versione "pulita", che risponda alle norme
europee e si integri, così, in un contesto ecologico
sostenibile. Insidiato dappresso dal motore
elettrico ad idrogeno fuel cell, non ha nessuna
voglia di occupare un posto di secondo piano, in
quanto, almeno per ora, resta il motore con maggiore
autonomia. E nella sfida, che vedrà la messa a punto
di tecnologie idonee per far fronte alle forti
emissioni inquinanti ed arrivare alla riduzione
richiesta dall'Unione Europea, il motore a
combustione termica vuole fare la sua parte.
Vi stanno lavorando, tra gli altri, i ricercatori
dell'Istituto Motori del CNR di Napoli che stanno
studiando alcune tecniche diagnostiche innovative,
basate sull'interazione luce-materia. In
particolare, l'Istituto CNR ha messo a punto due
motori "trasparenti" sui quali si stanno
ottimizzando i processi termofluidodinamici che
producono emissioni inquinanti. Lo studio si basa
sulla diagnostica ottica della combustione, che
consente da un lato di approfondire i meccanismi di
base della formazione della miscela, della
combustione delle specie gassose (ossidi di azoto)
e, dall'altro, di determinare le particelle di
particolato di dimensioni nanometriche, considerate
altamente inquinanti e cancerogene.
Se alla maggiore autonomia, il motore a combustione
interna, iniezione diretta common rail, potrà
aggiungere una ridotta emissione di inquinanti allo
scarico e di emissioni di ossido di azoto, diventerà
veramente competitivo!
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