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Il primo camion a celle a combustibile
con rimorchio al mondo che soddisfa
i requisiti della Logistica Coop
Insieme a un consorzio di partner, ESORO ha realizzato per Coop il primo
camion a celle a combustibilecamion a celle a combustibile nella classe
da 34 tonnellate che presenta prestazioni di trasporto tali da poter essere
pienamente integrato nel regolare processo di disposizione logistica.
Allo stato attuale, non esistono ancora
camion a celle a combustibile serie.
Finora i produttori di camion integrati
in grandi gruppi automobilistici hanno
perlopiù delegato lo sviluppo dei componenti di celle a combustibile e la loro
integrazione in sistemi ai reparti di sviluppo di automobili, in quanto questi
ultimi hanno modo di distribuire i loro
costi di sviluppo su quantità di gran
lunga maggiori, realizzando così economie di scala.
Ultimamente, alcuni produttori di camion
hanno però iniziato a occuparsi della tematica dell’idrogeno, poiché, oltre a Coop,
hanno mostrato il loro interesse alla tecnologia a idrogeno altre rinomate catene
di distribuzione al dettaglio quali ASKO
e Colruyt nonché aziende di trasporto e
gestori di veicoli comunali. A tutt’oggi, i
costi di produzione di un camion a celle a
combustibile sono di gran lunga più elevati rispetto a quelli di un convenzionale
camion a diesel. Eppure, sulla base di un
confronto a tutto campo dei costi di gestione in Svizzera per entrambe le forme
di propulsione, si possono constatare
valori paragonabili, poiché l’idrogeno per
i veicoli a celle a combustibile è esente
dall’imposta sugli oli minerali, mentre i
veicoli a celle a combustibile stessi sono
esenti dalla TTPCP e hanno costi di
manutenzione inferiori. L’ulteriore sviluppo della tecnologia delle celle a combustibile porterà in futuro a sostanziali riduzioni dei cosi per tali veicoli.
Oggi Coop impiega nella logistica di distribuzione perlopiù camion a diesel da
18 tonnellate con rimorchio (totale 34
tonnellate). Un camion di questo tipo
emette ogni anno circa 70-80 tonnellate
di CO2. Per ridurre ulteriormente le emissioni di CO2 nell’ambito del trasporto di
merci, Coop è alla continua ricerca di
alternative. La tecnologia a idrogeno ha
parecchi vantaggi: i camion a idrogeno
hanno prestazioni identiche a quelli a
diesel, emettendo tuttavia solo vapore
acqueo anziché CO2 e altre sostanze
nocive. L’approvvigionamento energetico
mediante idrogeno permette anche un
funzionamento impeccabile degli altri
impianti installati nel camion (impianti
di refrigerazione ecc.).
Cella a combustibile: la centrale energetica mobile nel camion Coop
Un veicolo a celle a combustibile è un
veicolo elettrico che attinge energia
direttamente a bordo da una reazione
chimica tra idrogeno e ossigeno. Tale
reazione avviene nella cosiddetta cella a
combustibile.
I tre principali componenti di una cella a
combustibile sono le due piastre bipolari
(anodo e catodo) e la membrana.
L’ossigeno contenuto nell’aria viene convogliato alla cella a combustibile, dove
viene distribuito sul lato catodico della
piastra bipolare e contemporaneamente
sulla membrana. Per generare energia,
l’idrogeno stoccato a 350 bar in serbatoi
in fibra di carbone viene convogliato sul
lato anodico della cella a combustibile.
La membrana posta tra anodo e catodo
impedisce un contatto diretto tra i gas.
Solo i protoni degli atomi d’idrogeno riescono ad attraversarla. Questa reazione
elettrochimica libera elettroni generando
così una corrente elettrica che alimenta il
veicolo. Al di là della membrana, i protoni
dell’idrogeno reagiscono con l’ossigeno e
con gli elettroni passati tramite l’elettrodo formando H2O (quindi vapore acqueo). Il vapore acqueo è quindi l’unica
’emissione’ di questo generatore mobile.
La corrente dalla cella a combustibile
alimenta il motore elettrico
Tramite il potente motore elettrico e il
cambio automatico adattato, questa
elettricità pulita alimenta il gruppo propulsore elettrico. L’energia in eccesso
viene convogliata in una batteria agli ioni
di litio, dove viene immagazzinata.
L’energia di frenata viene recuperata,
trasformata in elettricità e immagazzinata nella batteria. In fase di piena accelerazione, la batteria serve da «Power
Boost» assicurando buone prestazioni
di guida.
Bombole a idrogeno anziché
serbatoio del diesel
Dietro la cabina del guidatore si trovano,
in un apposito alloggio fissato direttamente al gruppo refrigerante, sette
bombole in fibra di carbonio con una
capacità di pressione di 350 bar, per
una capacità massima di 31 kg d’idrog-
Camion a celle a combustibile
ESORO con rimorchio
eno. Circa 3,5 kg d’idrogeno restano inutilizzati sul camion (capacità lorda
34,5 kg), perché occorre mantenere nel
sistema una pressione residua. I serbatoi d’idrogeno ad alta pressione sono
soggetti a esami rigorosi e sono omologati e certificati per l’impiego ai fini
della mobilità. Il serbatoio d’idrogeno
Sistema di celle a combustibile
da 100 kW di SwissHydrogen
ed ESORO con stack di celle a
combustibile PowerCell.
viene riempito tramite la bocchetta sul
lato guidatore entro pochi minuti, analogamente al camion a diesel.
Motore elettrico
Serbatoio ad alta pressione
per camion
Dati tecnici
Specifiche del camion a celle a combustibile
Fornitore del camion
a celle a combustibile
ESORO
Fornitore / Telaio
MAN TGS 18.320 4x2
Fornitore
del camion elettrico
Emoss / Ceekon
Autonomia
375-400 km
Consumo
7,5-8,0 kg de H2/100
Durata di rifornimento
circa 10 min.
Capacità di carico
60 rollcontainer
(camion incl. rimorchio)
Peso massimo
34 tonnellate
Motore, trasmissione e batteria
Tipo di motore
Motore sincrono
Produttore del motore
tm4
Potenza del motore
250 kW continui
(ca. 340 CV diesel)
Trasmissione
Cambio automatico
Tipo di batteria
Li-Ion (LiFePO4)
Produttore della batteria
CALB
Capacità della batteria
120 kWh (2x60 kWh)
Tensione della batteria
500–750 VDC
Sistema di celle a combustibile
Fornitore
SwissHydrogen
Produttore dello stack
PowerCell
Produttore del sistema
delle celle a combustibile
SwissHydrogen
Integrazione del sistema
delle celle a combustibile ESORO
Potenza continua
100 kW
Numero di celle
455
Efficienza di sistema
52%
Tensione
250-500 VDC
Sistema di serbatoio
Produttore del serbatoio
Bombole
Capacità
Capacità di H2
Bocchetta
del serbatoiodi H2
Luxfer
7 pezzi (su rack)
4,93 kg a bombola
34,5 kg lordi
31,0 kg netti
350 bar HighFlow
WEH, TN1 H2
Raffreddamento
Struttura
Frech-Hoch
RaffreddamentoFröhlich/Thermoking