Incentrati sull'H2 e ibridi-elettrici: i motori multicarburante EVS a idrogeno promettono flessibilità e sicurezza per il futuro

Sebbene l'elettrificazione sembri essere lo strumento d'elezione per raggiungere zero emissioni nette, l'idrogeno (H₂) è molto promettente. Già utilizzato nei veicoli elettrici a celle a combustibile (FCEV), molti produttori di motori stanno esplorando l'H₂ come combustibile per i motori a combustione interna (IC) .

Una di queste aziende è EVS Hydrogen. Il produttore di motori con sede nel comune bavarese di Untergriesbach, in Germania, prevede di presentare i suoi motori a idrogeno al Bauma 2025 .

"Crediamo fermamente che l'idrogeno sia il futuro dell'energia ed è fondamentale prepararci alla sua adozione fin da oggi", ha affermato Günther Kneidinger, CEO di EVS Hydrogen.

Multicarburante pronto per l'idrogeno

La combustione dell'idrogeno era l'obiettivo primario quando EVS Hydrogen ha progettato i suoi motori, ha affermato Kneidinger. Con una gamma di potenza da 10 a 100 kW, sono comunque progettati per supportare più combustibili.

Un motore multicarburante EVS a idrogeno. (Foto: EVS Hydrogen)

"La tecnologia multi-fuel significa che un singolo sistema motore può utilizzare diversi tipi di carburante, sia liquidi che gassosi", ha affermato Kneidinger. Ha aggiunto che, oltre all'idrogeno, i motori dell'azienda possono funzionare a biogas, gas naturale, metano e persino cherosene e benzina.

Secondo Kneidinger, l'incertezza relativa all'idrogeno come combustibile ha spinto l'azienda a esplorare la tecnologia multi-carburante.

"Abbiamo visto persone, soprattutto in Europa, incerte su quando l'idrogeno sarebbe arrivato, se sarebbe arrivato o se non sarebbe arrivato", ha detto. "Noi abbiamo detto, a nostro avviso, sì, sicuramente: l'idrogeno è il futuro. Ma la gente non era pronta a iniziare con l'idrogeno".

EVS Hydrogen ha scelto di valutare come il motore potesse utilizzare combustibili che sono oggi importanti per i clienti. Il profilo di accensione dell'idrogeno, che Kneidinger ha definito "il carburante perfetto", ha permesso all'azienda di adattare i propri motori al funzionamento anche con carburanti ad accensione comandata a combustione più lenta.

Ha affermato che questo approccio è vantaggioso per gli OEM che desiderano che le loro apparecchiature siano pronte per l'idrogeno o che sono preoccupati per il prezzo e la disponibilità di H2 in futuro, entrambe sfide presenti oggi sul mercato.

"[I clienti] non sono vincolati a un solo tipo di carburante e hanno la flessibilità di passare all'idrogeno quando saranno pronti", ha affermato Kneidinger. "Attualmente, notiamo che la maggior parte dei clienti preferisce iniziare con metanolo o etanolo".

Passare da un tipo di carburante all'altro non è qualcosa che gli utenti finali possono fare al volo: non possono usare metanolo un giorno e idrogeno il giorno dopo, ad esempio. Tuttavia, è relativamente facile a livello OEM o presso la fabbrica di idrogeno EVS.

"L'unica cosa importante per noi è sapere fin dall'inizio se [i clienti] desiderano la tecnologia multi-fuel o no", ha affermato Kneidinger. "Se la desiderano, ci sono diversi tubi – come il carburante gassoso o liquido entra nel motore – [e] la nostra scheda elettronica per capire quale tipo di carburante viene [utilizzato]."

Per gli OEM che desiderano cambiare il tipo di carburante utilizzato su una particolare macchina, magari per una modifica di routine, Kneidinger ha affermato che "devono sostituire solo poche viti. È un lavoro semplice per loro. Poi possono passare da un carburante all'altro".

Vantaggi rispetto alle celle a combustibile

Kneidinger ha osservato che i motori a idrogeno EVS non sono in competizione con le celle a combustibile a idrogeno, affermando che ciascuna tecnologia ha il suo valore. Tuttavia, la purezza del combustibile richiesta per l'utilizzo nelle celle a combustibile può rappresentare una sfida per alcune apparecchiature in determinati ambienti.

In un articolo di Power Progress del giugno 2024, Jamie King della Motor Transport Association (AMTA) dell'Alberta (Canada), che ha condotto ricerche sulla fattibilità dell'idrogeno come combustibile, ha affermato che l'idrogeno di qualità per celle a combustibile richiede una purezza di sei nove , ovvero deve essere puro al 99,999999.

A temperature estremamente fredde come quelle del Canada, la condensa può accumularsi nelle linee di rifornimento, diluendo la purezza dell'idrogeno.

Kneidinger ha affermato che la purezza dell'idrogeno come combustibile non è un problema nei motori a idrogeno e che la presenza di acqua nel combustibile non ha alcun effetto sulle prestazioni dei motori a idrogeno EVS.

"Ora riceviamo molte richieste di preventivo da mercati dove fa molto caldo o molto freddo", ha detto. "Persone africane che hanno testato tutte le celle a combustibile affermano che sopra i 40 gradi [Celsius], la situazione è un po' complicata. E con molta polvere, la situazione è altrettanto complicata per la cella a combustibile. Se l'umidità è troppo elevata, la situazione è un po' complicata per la cella a combustibile. E per noi, non importa se ci siano cristalli d'acqua all'interno [del combustibile] o meno."

Parte del motivo di questa flessibilità è la tecnologia multicombustibile. "Possiamo miscelare diversi gas da bruciare, ad esempio idrogeno e biometano", ha affermato Kneidinger. "Per noi non è un problema."

Tecnologia ibrida-elettrica

I motori a idrogeno EVS sono stati progettati per un'ampia gamma di applicazioni off-highway, in parte grazie a un vantaggio esclusivo: sono ibridi-elettrici.

"Sul pozzo abbiamo un generatore", ha detto Kneidinger, "e con questo generatore produciamo tutta l'energia elettrica. Questo significa che se qualcuno usa il nostro motore a combustione, può anche immettere energia elettrica in una batteria o in un'APU (unità di potenza ausiliaria). Quindi, se lo desidera, può guidare elettricamente."

La capacità di generare energia apre il motore a una gamma più ampia di applicazioni, ha affermato Kneidinger, tra cui quella di generatore di riserva e di estensione dell'autonomia.

Ha aggiunto che l'ibridazione consente ai motori a idrogeno EVS di gestire in modo più efficiente diversi profili di carico nelle diverse applicazioni.

"Ad esempio, il profilo di carico di un miniescavatore differisce significativamente da quello di un compressore", ha affermato Kneidinger. "Grazie all'ibridazione, possiamo regolare la potenza erogata con maggiore precisione, garantendo maggiore flessibilità ed efficienza per diverse applicazioni."

Secondo Kneidinger, le richieste di informazioni che EVS Hydrogen sta ricevendo in merito ai suoi motori gli hanno fatto capire che l'azienda è sulla strada giusta.

"Abbiamo sviluppato un prodotto altamente versatile con un forte potenziale di mercato internazionale", ha affermato. "I prossimi passi prevedono l'espansione delle nostre capacità produttive interne e la creazione di ulteriori partnership produttive per prepararci alla crescita futura".