SwRI mostra un camion di Classe 8 alimentato a idrogeno

Nell'ambito del suo consorzio H2-ICE, SwRI ha sviluppato un motore a combustione interna alimentato a idrogeno per il mercato dei veicoli pesanti. Riunendo leader del settore energetico, automobilistico e manifatturiero, SwRI ha affermato che il consorzio si impegna ad accelerare la transizione verso una mobilità sostenibile attraverso tecnologie innovative nei sistemi di propulsione a idrogeno. (Foto: SwRI)

Il Southwest Research Institute (SwRI) ha dichiarato di aver completato con successo lo sviluppo di un veicolo dimostrativo di Classe 8 alimentato a idrogeno, costruito nell'ambito del suo consorzio H₂ _- ICE, supportato dall'industria. L'obiettivo della dimostrazione è lo sviluppo di un motore a combustione interna a idrogeno (H₂ _- ICE) che produce emissioni di NOx e _CO₂ estremamente basse, pur fornendo coppia e potenza sufficienti per la maggior parte delle applicazioni pesanti.

Lanciato nel novembre 2022, il consorzio H2-ICE ha riunito leader del settore dei trasporti provenienti da produttori di motori e camion, fornitori di carburanti e lubrificanti e fornitori di primo livello, con una visione unitaria volta a promuovere la mobilità sostenibile attraverso l'innovativa tecnologia dei motori a idrogeno. Il consorzio si è concentrato sulla dimostrazione del potenziale dei veicoli H2-ICE per integrare altre tecnologie a zero emissioni nella roadmap di decarbonizzazione del settore.

Per raggiungere gli obiettivi del consorzio, il motore doveva dimostrare basse emissioni di ossido di azoto (NOx) oltre alle basse emissioni di anidride carbonica (CO₂) previste dalla combustione dell'idrogeno. Nonostante una tempistica relativamente breve di 18 mesi, il team SwRI ha dichiarato di essersi prefissato l'obiettivo ambizioso di raggiungere la classificazione Ultra-Low NOx del California Air Resource Board (CARB) di 0,02 g/hp-h (grammi per cavallo vapore-ora).

La dimostrazione H2-ICE completata da SwRI ha iniziato il suo tour espositivo all'ACT Expo 2024 di Las Vegas, dal 20 al 24 maggio. È prevista anche la sua partecipazione al California Hydrogen Leadership Summit di Sacramento, il 16 e 17 giugno. (Illustrazione: SwRI)

"Volevamo che il programma fosse in linea con la politica sui gas serra della Fase 3 dell'Agenzia per la Protezione Ambientale (EPA), quindi sapevamo che la nostra tempistica era ambiziosa", ha affermato Ryan Williams, responsabile della Divisione Ingegneria Powertrain di SwRI e responsabile del programma del consorzio H2-ICE. "È stata necessaria un'incredibile pianificazione da parte dei team di integrazione per garantire che la costruzione procedesse senza intoppi".

SwRI ha affermato che i suoi consorzi sono centri di collaborazione industriale. Il consorzio SwRI ha riunito esperti tra i suoi membri per promuovere lo sviluppo e superare gli ostacoli tecnici legati alla combustione dell'idrogeno. SwRI ha convertito un motore a gas naturale X15N fornito dal membro del consorzio Cummins per farlo funzionare a idrogeno iniettato in porta, utilizzando componenti forniti da altri membri del consorzio.

"Dai componenti realizzati su misura e prototipi ai lubrificanti appositamente formulati, questo è stato davvero uno sforzo che ha coinvolto l'intero settore", ha affermato Williams. "Non avremmo mai potuto completare il veicolo dimostrativo nel breve tempo a nostra disposizione senza il supporto e la collaborazione del consorzio".

SwRI ha affermato che il veicolo H2-ICE rappresenta un'opzione convincente a zero emissioni di gas serra nel mercato dell'autotrasporto a lungo raggio, difficile da decarbonizzare. Il suo motore da 370 CV produce 2.025 Newton-metri (nm) di coppia, una coppia considerata ideale per la maggior parte delle applicazioni di autotrasporto pesante. L'efficienza del motore è superiore al 40%, con un picco del 43%. Sono state misurate solo tracce di emissioni di carbonio nei gas di scarico, per un totale di circa 1,5 grammi di CO₂ per cavallo vapore all'ora (g/CV-h).

SwRI, con sede a San Antonio, Texas, ha affermato di aver sfruttato l'esperienza di precedenti progetti heavy-duty a basse emissioni di NOx per sviluppare un nuovo sistema di post-trattamento specificamente adattato all'ambiente di scarico dell'idrogeno. In abbinamento alle già basse emissioni del motore H2-ICE, l'aggiunta del sistema di post-trattamento riduce le emissioni di NOx a 0,008 con catalizzatori invecchiati, un valore inferiore al limite EPA del 2027 di 0,035 g/CV-h.

"Le emissioni di NOx prodotte dalla piattaforma H2-ICE sono già pari o inferiori ai migliori valori raggiunti nei nostri precedenti programmi diesel a basse emissioni di NOx", ha affermato Chris Sharp, ingegnere dello SwRI Institute, che ha guidato il progetto di calibrazione del post-trattamento. "Prevediamo che l'H2-ICE raggiungerà emissioni di NOx allo scarico prossime allo zero, con livelli di mg/hp-h a una sola cifra in quasi tutte le condizioni operative. Sono estremamente orgoglioso dei risultati ottenuti dal team e sono entusiasta per il futuro del progetto".

Il veicolo dimostrativo completato sarà esposto all'ACT Expo 2024 di Las Vegas, dal 20 al 24 maggio, dove sarà presentato insieme ad altre tecnologie leader a basse emissioni di carbonio e a zero emissioni. Successivamente, è prevista la sua presentazione al California Hydrogen Leadership Summit, che si terrà il 16 e 17 giugno a Sacramento, in California.