Toyota presenta la tecnologia di ripressurizzazione per i sistemi di alimentazione a idrogeno liquido

La Toyota iscritta all'ultimo round della Eneos Super Taikyu Series 2024 di quest'anno è stata la ORC Rookie GR Corolla H2 Concept.

Prototipo GR H2 Racing Concept per Le Mans (Foto: Toyota)

Il modello alimentato a H2 è presente nella serie dal 2021. E quando gli organizzatori della gara di endurance 24 Ore di Le Mans hanno dichiarato che avrebbero consentito la circolazione delle auto alimentate a H2 a partire dal 2026, Toyota è stata la prima a svelare il suo prototipo, la GR H2 Racing Concept.

Quindi la casa automobilistica giapponese ha chiaramente esperienza in questo settore. Ma anche in occasione dell'ultima tappa dell'Eneos Super Taikyu, Toyota ha colto l'occasione per presentare un prototipo tecnologico che potrebbe contribuire alla sostenibilità dell'alimentazione a idrogeno.

La GE Corolla H2 Concept utilizza un motore a combustione interna a idrogeno, alimentato da un serbatoio di idrogeno liquido. Sebbene l'idrogeno liquido offra una densità energetica superiore a quella del gas compresso, a causa della differenza di temperatura tra il carburante e l'aria ambiente, tende a "evaporare".

Quel gas idrogeno, altrimenti di scarto, viene normalmente espulso dal sistema e disperso. Ma il prototipo esposto alla gara presentava un sistema in grado di raccogliere il gas di evaporazione e convogliarlo a un autopressurizzatore, in grado di preparare il carburante altrimenti disperso per l'utilizzo nel motore.

Come suggerisce il nome, un autopressurizzatore è un dispositivo che aumenta la pressione. In molti casi, funziona senza l'utilizzo di una fonte di alimentazione esterna. In questo caso, però, l'unità avrebbe bisogno di più energia per ripressurizzare l'idrogeno evaporato fino a farlo tornare allo stato liquido.

Ciò che Toyota ha sviluppato è un percorso per raggiungere il livello richiesto di ripressurizzazione dell'idrogeno, altrimenti sprecato, senza una fonte di energia elettrica esterna.

Il processo preleva una piccola percentuale del gas altrimenti di scarto e la invia a una pila di celle a combustibile in miniatura sviluppata da Toyota, che utilizza l'idrogeno per produrre elettricità. Questa può quindi essere utilizzata per alimentare la pompa di idrogeno liquido e ripressurizzare il gas rimanente.

Piccola pila a celle a combustibile che genera elettricità utilizzando il gas di evaporazione (Foto: Toyota)

È possibile che l'elettricità prodotta dalla cella a combustibile possa anche integrare quella fornita dall'alternatore, migliorando ulteriormente l'efficienza energetica complessiva del gruppo propulsore.

Nei dettagli pubblicati da Toyota, la tecnologia è menzionata solo in termini di propulsore da corsa. Ma sembra fattibile che il processo possa essere adattato ad altre applicazioni.

Ad esempio, Toyota produce celle a combustibile per autocarri leggeri e pesanti. Questi attualmente utilizzano idrogeno compresso, poiché la versione liquida presenta ancora problemi di reperibilità. Ma è proprio una tecnologia come questa, che aumenta l'efficienza, a consentire a un prodotto con maggiore densità energetica (e maggiore autonomia) di affermarsi sul mercato.