Treni a idrogeno in Italia: intesa tra Alstom e Snam

A partire dal 2021 i primi progetti in Italia di mobilità ferroviaria sostenibile. Questo è l’obiettivo dell’accordo tra Snam e Alstom. La prima è un’azienda che si occupa di infrastrutture energetiche nel mondo. La seconda, un’azienda leader nel settore della mobilità sostenibile. L’accordo è quinquennale, e volto alla progettazione di treni a idrogeno.

Come riportato nel comunicato stampa di Alstom, l’azienda si occuperà della fornitura e della manutenzione dei treni a idrogeno, di nuova realizzazione o convertiti. Snam, invece, provvederà allo sviluppo di infrastrutture per generazione, trasporto e rifornimento dell’idrogeno.

I treni a idrogeno di Alstom

Già sperimentato su tratta regionale in Germania, il Coradia iLint è il primo treno a celle combustibile di Alstom. La tecnologia usata prevede serbatoi per lo stoccaggio dell’idrogeno posti nella parte superiore del treno. Il processo di produzione di energia elettrica è 100% sostenibile, in quanto viene prodotto come scarto solo vapore acqueo. L’energia generata dalle celle a combustibile viene stoccata in batterie agli ioni di litio, poste nella parte inferiore del convoglio. Le batterie servono anche per il recupero di energia, nella fase di frenata. La maggior parte dell’energia prodotta è impiegata per la propulsione. La restante per i servizi ausiliari, quali l’illuminazione delle carrozze e l’apertura delle porte. Per quanto riguarda il rifornimento dell’idrogeno, sono previste dei siti lungo le tratte. L’immagine di seguito riporta in maniera schematica la struttura del treno ad idrogeno.

La capienza è di circa 300 passeggeri, mentre la velocità del treno di circa 140 km/h. Con un pieno, secondo l’azienda, si potranno effettuare dai 600 agli 800 km.

Le celle a combustibile

Secondo la definizione di Treccani, una cella a combustibile è un dispositivo elettrochimico che converte direttamente l’energia chimica in energia elettrica. Il processo di trasformazione è a temperatura costante, in cui l’idrogeno si combina con l’ossigeno per formare acqua. La reazione alla base del funzionamento è la seguente:

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O

L’idrogeno si ossida all’elettrodo negativo diventando ione H+ (protone) con cessione di elettroni. Gli elettroni fluiscono nel circuito esterno e producono lavoro elettrico, per poi giungere al catodo dove riducono l’ossigeno a ione OH− (ossidrile). Il circuito è chiuso dal trasporto di ioni da un elettrodo all’altro attraverso l’elettrolita. Esistono varie tipologie di celle a combustibile, che differiscono per la temperatura d’esercizio e per il tipo di elettrolita usato. Sono sei tipi di celle a combustibile:

• Le celle a combustibile alcaline o AFC (Alkaline fuel cell)
• Le celle a combustibile ad acido fosforico o PAFC (Phosphoric acid fuel cell)
• Le celle a combustibile a membrana elettrolitica polimerica o PEMFC (Polymer electrolyte membrane fuel cell)
• Le celle a conversione diretta di metanolo o DMFC (Direct methanol fuel cell)
• Le celle a carbonati fusi o MCFC (Molten carbonate fuel cell)
• Le celle a ossidi solidi o SOFC (Solid oxide fuel cell)

L’idrogeno nella rete di gas naturale: la sperimentazione di Snam

Nel 2019 Snam ha avviato la sperimentazione Snam ha avviato la sperimentazione dell’immissione di una miscela di idrogeno al 5% in volume e gas naturale nella rete di trasporto gas italiana. Snam è stata la prima in Europa a introdurre l’idrogeno nella rete del gas naturale.

La sperimentazione della fornitura di H2NG ha avuto durata di circa un mese. Secondo Snam, applicando la percentuale del 5% di idrogeno al totale del gas trasportato annualmente, se ne potrebbero immettere ogni anno in rete 3,5 miliardi di metri cubi. Quantitativo equivalente ai consumi annui di 1,5 milioni di famiglie. Ciò consentirebbe di ridurre le emissioni di anidride carbonica di 2,5 milioni di tonnellate.

Verso la decarbonizzazione e ripartenza post-Covid

Ci auguriamo che il treno a idrogeno diventi presto una realtà anche in Italia. 

– Michele Viale, Presidente e Amministratore delegato di Alstom Italia e Svizzera.

L’idrogeno prodotto da rinnovabili diventerà competitivo con le fonti fossili nel giro di pochi anni e avrà un ruolo centrale nella transizione energetica[…] sarà un pilastro del Green New Deal europeo e degli investimenti per la ripartenza post-Covid.

– Marco Alverà, AMMINISTRATORE DELEGATO DI SNAM