Dimostrazione di Veicoli a Fuel Cell e Infrastrutture per l'Idrogeno - Riepilogo dei Risultati - labter crea
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Dimostrazione di
Veicoli a Fuel Cell e
Infrastrutture per
l’Idrogeno
Riepilogo dei Risultati
Stazione di Servizio, Francoforte
Progetto Zero Regio:
Nov. 2004 - Maggio 2010
MesseTurm, Francoforte
http://www.zeroregio.com
Consorzio del Progetto Zero Regio
Consorzio del Progetto Zero Regio – 16 Partner da 4 Nazioni UE
Il Progetto Zero Regio è co-finanziato
dalla Commissione Europea
Indice
Lombardia e Rhein-Main verso Emissioni Zero:
Un Progetto Dimostrativo Europeo sulla Mobilità a Idrogeno
Indice
2 Consorzio del Progetto Zero Regio
3 Indice
4-6 Prefazione – Commissione Europea – Trasporto su strada basato sull’idrogeno
7 Introduzione
Panoramica sul progetto
Zero Regio in breve
8-12 Sistemi di infrastrutture
Fonti di idrogeno
Qualità dell’idrogeno
Percorsi dell’idrogeno e distributori
Sicurezza e autorizzazione delle infrastrutture
13-17 Veicoli a celle a combustibile (Fuel Cell)
Flotte dimostrative
Dimostrazione di veicoli
Manutenzione, sicurezza e omologazione
Prossima generazione di veicoli a fuel cell: Class B F-CELL
18-20 Impatto ambientale
Veicoli
Infrastrutture
21-23 Impatto socioeconomico
Accettazione
Aspetti economici
24-25 Disseminazione
Promozione
Sfruttamento dei risultati
26 Commenti conclusivi e prossime tappe
27-29 Messaggi da alcuni partner del progetto
30-31 Il team del Progetto Zero Regio
I due siti dimostrativi
Prefazione – Commissione Europea – Trasporto su strada basato sull’idrogeno
Prefazione – Commissione Europea – Trasporto su strada
basato sull’idrogeno
L’idrogeno ha un grande potenziale come Zero Regio ha fatto progressi importanti, tra cui:
combustibile alternativo in grado di fornire
• l’Utilizzo di idrogeno sottoprodotto per la
mobilità sostenibile, per affrontare le maggiori
dimostrazione di flotte di veicoli a fuel cell.
sfide energetiche e ambientali, compresa la
L’idrogeno sottoprodotto sarà una fonte
sicurezza dell’approvvigionamento energetico,
importante durante la fase iniziale dell’uso
la mitigazione del cambiamento climatico e il
dell’idrogeno come combustibile per auto;
miglioramento della qualità dell’aria a livello
locale. Insieme con elettricità e biocarburanti, • Il Trasporto di idrogeno con linee (pipe-line)
l’idrogeno dovrebbe contribuire in modo ad alta pressione. Le reti di pipe-line saranno
significativo al raggiungimento dell’obiettivo il mezzo finale per la distribuzione di questo
della Commissione Europea di decarbonizzare vettore energetico - come oggi lo sono le reti
fortemente il settore trasporti entro il 2050. di gas naturale, altamente sviluppate;
Pertanto la Commissione Europea continua a in- • Lo Sviluppo della tecnologia di rifornimento
vestire sforzi significativi in progetti di trasporto a 700 bar. La prossima generazione di veicoli
basati sull’idrogeno, con l’obiettivo di portare il a fuel cell impiegherà principalmente lo stoccag-
trasporto basato su idrogeno a maturità e alla gio a 700 bar per raggiungere una autonomia
realizzabilità commerciale. paragonabile a quella dei veicoli a benzina oggi;
Per dimostrare l’idrogeno si segue un doppio • L’Integrazione di infrastrutture a idrogeno in
approccio: ci si concentra sia sul trasporto pub- stazioni multicombustibile di servizio pubblico;
blico di autobus, che sulle auto private. Zero • Lo Sviluppo di linee guida nazionali per stazioni
Regio è stato il primo progetto dimostrativo di rifornimento di idrogeno, come in Germania;
co-finanziato dalla Commissione Europea, che si • Le Dimostrazioni delle prestazioni e della durata della
è concentrato sui veicoli a celle a combustibile prima generazione di veicoli a celle a combustibile
e sulle relative infrastrutture di rifornimento - che si sono comportati molto meglio del previsto;
di idrogeno. Esperienze e risultati ottenuti in
• Lo Studio degli aspetti socioeconomici di
questo progetto faranno da viatico per i passi
sistemi di trasporto basati sull’idrogeno.
successivi.
Lo skyline di Francoforte
Prefazione – Commissione Europea – Trasporto su strada basato sull’idrogeno
Zero Regio, uno dei primi progetti di dimo- La Commissione ha integrato queste iniziative
strazione di auto a idrogeno, ha anche evi- politiche con misure legislative concrete per re-
denziato alcuni degli ostacoli che potrebbero golamentare le emissioni di sostanze inquinanti
impedire l’introduzione precoce di idrogeno in e di CO2, promuovere gli acquisti pubblici di
Europa. Per esempio, ci sono norme e standard veicoli puliti, fornire sostegno alla ricerca e alla
di sicurezza diversi nei diversi stati europei; dimostrazione di tecnologie per veicoli puliti
questo richiede l’armonizzazione europea delle anche convenzionali, di veicoli elettrici e di
pratiche di regolamentazione. L’armonizzazione quelli alimentati a idrogeno. Il recente e rapida-
della normativa dovrebbe pertanto essere mente crescente interesse per veicoli elettrici a
perseguita e migliorata, mentre si promuove batteria e per quelli ibridi rafforzerà lo sviluppo
l’uso dell’idrogeno in tutta Europa. di veicoli elettrici a celle a combustibile, grazie
alle sinergie sia a livello di componenti che di
L’evoluzione del quadro politico e le priorità
infrastrutture. I veicoli elettrici, basati sia sulle
dell’Unione Europea sono favorevoli a combu-
batterie che sulle celle a combustibile, non solo
stibili puliti a basso tenore di carbonio, come
guideranno lo sviluppo di componenti chiave
l’idrogeno. In aggiunta all’obiettivo della
come le batterie, i motori e le trazioni ibride, ma
Commissione di decarbonizzare i trasporti
anche la crescita di infrastrutture di rifornimento
entro il 2050, sono in corso di adozione da
di energia elettrica da fonti rinnovabili. L’energia
parte dell’Unione Europea politiche sempre
elettrica da rinnovabili può essere usata per
più esigenti per raggiungere gli obiettivi di
produrre idrogeno, ai fini dell’alimentazione
efficienza energetica, di sicurezza e di contrasto
diretta dei veicoli, o per immagazzinare
del cambiamento climatico. Gli obiettivi per il
energia elettrica.
2020, spesso citati come , corrispon-
dono a una riduzione del 20% delle emissioni
di gas serra entro il 2020 rispetto al 1990, ad
una riduzione del 20% del consumo di energia
primaria e ad una quota del 20% almeno di fonti
energetiche rinnovabili nel mix energetico.
Stazione di Servizio
a Francoforte
Prefazione – Commissione Europea – Trasporto su strada basato sull’idrogeno
Un’ulteriore attività di Ricerca e Sviluppo è
necessaria per sviluppare e sperimentare
queste tecnologie e questi concetti sinergici.
La Commissione ha quindi istituito il Fuel Cells
and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU),
un partenariato pubblico/privato per attuare
ricerca, sviluppo e dimostrazione strategicamente
pianificati, al fine di accelerare l’introduzione
dell’idrogeno sul mercato. Le infrastrutture di
trasporto e rifornimento sono il campo di appli-
cazione principale della FCH JU, che mira a creare
le condizioni per la messa in campo di diverse
migliaia di veicoli a celle a combustibile entro La Panda FC alla FCV Parade di Copenhagen, Nov. 2009
il 2015 e una produzione
in serie di infrastrutture
di rifornimento e distri-
buzione di idrogeno.
E’ incoraggiante vedere
che, nonostante la natura
prototipale della flotta
e delle infrastrutture
dimostrate a Francoforte
e a Mantova all’interno
di Zero Regio, l’esperienza
acquisita è molto rilevante
per la prossima generazione
di progetti dimostrativi
maggiori. Vorrei quindi
La Mercedes-Benz Class-A F-CELL mentre serve un A 380
incoraggiare il consorzio del progetto Zero Regio,
e altri soggetti interessati a questo campo, a far
riferimento a questa esperienza, mentre lavorano
su nuovi progetti di trasporto su strada basati
sull’idrogeno.
Matthias Ruete
Direttore Generale
Mobilità e Trasporti
Commissione Europea
Introduzione
Introduzione
Panoramica sul Progetto
Zero Regio è un progetto co-finanziato I veicoli e le infrastrutture sono gestiti in città in
da 16 organizzazioni europee e dalla condizioni di vita reale per un periodo di tre anni.
Commissione Europea nell’ambito I dati operativi acquisiti su veicoli e infrastrutture
del 6° Programma Quadro. Zero Regio vengono analizzati e valutati per quanto riguarda
mira a sviluppare e a dimostrare sistemi l’efficienza energetica e l’impatto ambientale e
di trasporto a emissioni zero in città socioeconomico. I risultati delle analisi sono
europee, basati sull’idrogeno quale confrontati con quelli dello stato dell’arte delle
combustibile alternativo. tecnologie e le conclusioni sono tratte sullo stato e
sul potenziale delle nuove tecnologie (propulsione
Cosa ottenuta mediante la costruzione
elettrica, fuel cell e idrogeno) dimostrate
di infrastrutture di produzione, trasporto,
nel progetto.
compressione, stoccaggio e distribuzione
di idrogeno in stazioni di servizio pubblico, La presente relazione offre una sintesi degli
che operano per rifornire flotte di auto importanti risultati e delle esperienze ottenuti
a celle a combustibile, dedicate al nel progetto.
trasporto passeggeri.
Zero Regio in breve
Organizzazione del Progetto
Durata del Progetto 66,5 mesi; 15 Nov. 2004 - 31 Maggio 2010
Numero dei Partner del Progetto 16; 4 Nazioni dell’Unione Europea
Impegno del Personale 573 Persone-Mese
Investimento Totale del Progetto 19,75 milioni di Euro
Investimento Partner; Commissione Europea 12,29 milioni di Euro; 7,46 milioni di Euro
Numero di Siti Dimostrativi 2, Francoforte - Germania; Mantova - Italia
Veicoli a Celle a Combustibile (Fuel Cell)
Numero Veicoli a Fuel Cell dimostrati 8; 5 Class A F-CELL (Daimler); 3 Nuova FIAT Panda
Totale Distanza coperta 95000 km
Totale Ore operative 2670 h
Disponibilità media 91%
Numero Totale Piloti 30
Numero Incidenti 1
Infrastrutture per I’ldrogeno
Numero di Stazioni; Distributori 2; 4
Disponibilità media dei Distributori 86,5%
Idrogeno fornito (H2 Gas; H2 Liquido) 1550 kg (incl. 350 kg fuori da Zero Regio); 3707 kg
Linee Rifornimento Idrogeno 4
Numero di Incidenti 4
Sicurezza e Impatto Ambientale
Danni a persone e all’ambiente Nessuno
Emissioni di CO2 risparmiate 15000 kg (TtW, tank to wheel, dal serbatoio alla ruota)
Sistemi di infrastrutture
Sistemi di infrastrutture
Fonti di idrogeno
In Zero Regio sono state usate 4 diverse fonti Una moderna stazione di servizio multi-
di idrogeno. Una grande quantità di idrogeno combustibile AGIP è stata costruita sia a
(ca. 30 mil. Nm3/a) è disponibile in Höchst come Francoforte che a Mantova, per la vendita
sottoprodotto chimico. Questa è trasportata alla di idrogeno, come di altri combustibili.
stazione di servizio con una tubazione ad alta La stazione di servizio a Francoforte ha
pressione, disegnata e costruita nel progetto. due distributori per idrogeno compresso
L’idrogeno liquido è trasportato alla stazione (a 350 e a 700 bar) e un distributore per
dalla Linde mediante autocarri criogenici. idrogeno liquido. A Mantova c’è un distri-
In Italia si sono usate due fonti diverse. Nella fase butore per idrogeno compresso (a 350 bar).
iniziale della dimostrazione si è usato idrogeno Tutti i distributori sono dotati dei necessari
industriale proveniente da un vicino impianto sistemi di controllo e operano in automatico.
di reforming con vapore della Sapio e trasportato
alla stazione di servizio con camion.
Figura 1:
Linea di trasporto ad
alta pressione in Höchst
H2-High-Pressure-
H2 Linea Alta Pressione
pipeline
PN 1000 bar
PN 1000 bar
Centro
H2-Centre
H2
over ground
linea fuori terra
underinterrata
linea ground
Stazione di
rifornimento
Fillingstation
Nella fase successiva della dimostrazione
l’idrogeno è stato prodotto in loco in un impianto
realizzato nel progetto. Questo impianto si basa
sul processo SCT-CPO (breve tempo di contatto
-ossidazione catalitica parziale). Questo processo
converte gas naturale, aria e vapore in Syngas
(H2+CO+CO2). Il Syngas viene poi trasformato
in un reattore ad alta temperatura (shift reactor),
seguito da refrigerante e da un assorbitore
(pressure swing adsorber), per fornire idrogeno
con una purezza del 99,995%.
Figura 2: Reformer in situ realizzato a Mantova
Sistemi di infrastrutture
Qualità dell’idrogeno
Le celle a combustibile PEM, usate nella trasmis- che gli standard di qualità fossero rispettati. Alcuni
sione per autoveicoli, richiedono idrogeno di una valori tipici sono riportati nella tabella sottostante.
certa qualità per un funzionamento ottimale e per
la durata. La qualità di idrogeno è stata monitorata
a intervalli regolari in entrambi i siti, per assicurarsi
N. Componenti Valori misurati Valori misurati Valori misurati Specifiche Specifiche OEM
in Infraserv in Sapio all’Eni (reformer SAE J2719 Daimler (Fiat)
(H2 sottoprodotto) (H2 industriale) sul posto)
Purezza > 99,99% 99,999% 99,995% > 99,99% > 99,98%
1 CO 0,5 ppm < 0,1 ppm < 0,1 ppm < 0,2 ppm < 1 ppm
2 CO2 0,42 ppm < 0,1 ppm < 0,07 ppm < 1 ppm < 1 ppm
3 S-composti n. p. n. p. < 0,004 ppm < 0,004 ppm < 0,01 ppm
4 THC (CnHm) 0,3 ppm < 0,1 ppm < 0,02 (CH4) ppm < 2 ppm < 1 ppm (0,5)
5 O2 0,02 ppm n. p. n. m. < 5 ppm < 5 ppm
6 NH3 n. p. n. p. n. p. < 0,1 ppm < 6 ppm
7 N2, Ar, He N2 = 67 ppm < 5, 0, 15 ppm < 10, 0,1, 35 ppm < 100 ppm < 200 ppm (50)
8 H2O (G+L) 0,76 ppm < 5 ppm n. m. < 5 ppm < 5 ppm (10)
9 Na+ < 0,01 ppm n. p. n. p. < 0,05 ppm < 0,05 ppm
10 K+ < 0,01 ppm n. p. n. p. < 0,05 ppm < 0,08 ppm
Tabella 1: Qualità dell’idrogeno – valori misurati e confrontati con quelli richiesti n. p. = non presente; n. m. = non misurato
Figura 3: La stazione di servizio Agip a Francoforte
Sistemi di infrastrutture
Percorso dell’idrogeno e distributori
Di seguito viene mostrato il percorso completo Il sistema di rifornimento a 700 bar a Francoforte
di H2 in Höchst, in Germania. Il compressore a è stato aggiornato secondo la versione A delle
900 bar è un compressore a liquido ionico ed è norme SAE. L’idrogeno è preraffreddato a -40°C
stato installato dalla Linde. Le apparecchiature in un refrigerante. Tra il distributore e il veicolo è
a monte del compressore esistevano in Höchst installata una comunicazione a raggi infrarossi per
già prima dell’avvio di Zero Regio; sono usate fare un riempimento sicuro dei serbatoi a 700 bar,
per alimentare le varie reti del parco industriale. con 5 kg di idrogeno circa, in 3 minuti.
GASOMETRO
Stoccaggio
Sottoprodotto
Distributore
Linea Alta Pressione
Idrogeno
Essiccatore Filtro Essiccatore Filtro
Compressore Compressore Compressore Distributore
Serbatoio
Riempimento con
raffreddamento
Figura 4: Sistema completo di rifornimento in Höchst a Francoforte, Germania
I percorsi dell’idrogeno a Mantova, Italia,
sono riportati di seguito: l’idrogeno
industriale o l’idrogeno prodotto sul
posto viene compresso, immagazzinato
e inserito nel distributore a 350 bar.
Idrogeno Compressore
da
Sito di Produzione
Idrogeno Sapio
a Mantova
Bombole
Pacchi Alta
Bombole Pressione
Figura 5: Sistema completo di rifornimento a Mantova, Italia
10Sistemi di infrastrutture
Il sistema di rifornimento per l’idrogeno liquido distributore con una pompa a pistoni. Questo di-
alla stazione Agip di Francoforte è mostrato sotto. stributore è stato impiegato per rifornire veicoli BMW
L’idrogeno liquido (LH2), trasportato con un camion, Hydrogen 7 Ice (anche se al di fuori del progetto), che
è stoccato in un serbatoio di 10.000 litri e trasferito al operano nell’area di Francoforte.
Filtro
Serbatoio . Pompa a Pistone Distributore
Figura 6: Sistema completo di rifornimento di idrogeno liquido (LH2) in Höchst a Francoforte, Germania
Componenti Disponibilità %
Germania
Linea di trasporto 96
Compressore ionico 86
Distributore a 350 bar 95,3
Distributore a 700 bar 95; 64,1*
Distributore H2 liquido 99
Italia
Distributore a 350 bar 78
Impianto produzione in situ **98
* Causa incidente
** Condotto in modo discontinuo
Tabella 2: Disponibilità dei componenti infrastrutturali Figura 7: Distributore idrogeno a Mantova Figura 8: Distributori idrogeno a Francoforte
La disponibilità dei distributori può essere con-
siderata soddisfacente. Il valore più basso per il
distributore da 700 bar in Germania si deve ad un
incidente insolito, che ha provocato, per questo
distributore, un tempo di inattività di più di un
anno. Nel 2009 il sistema di alimentazione è stato
aggiornato e il tempo di costruzione è stato con-
teggiato come tempo di inattività. I valori riportati
in tabella sono quindi conservativi.
11Sistemi di infrastrutture
Sicurezza e autorizzazione delle infrastrutture
Sebbene l’idrogeno non presenti problemi di • Affinità di H2 per l’infragilimento del metallo
sicurezza maggiori rispetto ad altri combustibili, • Un coeff. Joule-Thomson negativo a
i problemi sono diversi a causa delle sue proprietà temperatura ambiente
chimiche e fisiche. Considerazioni importanti per la
• Un contenuto energetico volumetrico basso e
sicurezza derivano da:
gravimetrico alto, da cui l’uso di serbatoi ad
• Bassa densità e ampi limiti di esplosione, che alta pressione
richiedono la ventilazione di stanze chiuse e
• Queste e molte altre precauzioni sono state
di apparecchiature poste in ambienti chiusi
adottate nelle fasi di progettazione e
e il monitoraggio della concentrazione
costruzione delle infrastrutture, così come
• Bassa densità, che rende l’idrogeno più sicuro durante il funzionamento, mediante i sistemi
in zone aperte di monitoraggio. Analisi di Rischio sono state
• Bassa energia di accensione effettuate per tutte le apparecchiature.
• Molecole piccole, che portano a fughe Tabella 3: Proprietà di H2, Gas Naturale (NG) e Benzina
Proprietà Unità H2 (gas) NG Benzina
Densità g/l 0,089 0,72 745
Massa molare g/mol 2,016 16,04 100,2
Calore specifico Cp kJ/kg K 14,199 2,22 2,24
Temp. di ebollizione K 20,3 111,6 371,6
Potere Calor. Inferiore kJ/g 119,93 50 43,2
Limiti di esplosività vol% in aria da 4,0 a 77,0 da 4,4 a 17,0 da 1,1 a 6,7
Energia min. di accensione mJ 0,017 0,29 0,24
Temp. di autoaccensione K 833 868 488
Le autorizzazioni in Germania si sono ottenute in tempo,
anche se all’epoca mancavano le linee guida di regola-
mentazione per le infrastrutture di rifornimento di H2.
In Italia, al contrario, le formalità hanno richiesto molto
più tempo, con un conseguente ritardo per l’apertura
della stazione di servizio di Mantova. La stazione è entrata
in funzione ufficialmente nel settembre del 2007, invece
del novembre 2006. Durante questo tempo la ricarica è
stata eseguita con un distributore mobile della Sapio.
Gli sforzi in Zero Regio hanno portato ad un regolamento
italiano, rilasciato dal Ministero degli Interni, agosto 2006,
che definisce gli standard di sicurezza per la realizzazione
di stazioni di rifornimento di idrogeno in Italia.
Infraserv ha iniziato il lavoro sulle linee guida nazionali in
Germania per i sistemi di rifornimento a idrogeno, basate
sull’esperienza di Zero Regio. Tutte le parti interessate a
livello nazionale sono state coinvolte e ciò ha determinato
il foglio VdTÜV 514 sui requisiti per stazioni di rifornimento
di idrogeno in Germania, con e senza comunicazione tra il
distributore e il veicolo.
Vedi: www.vdtuev.de.publikationen/merkblaetter
Figura 9: VdTÜV Leaflet 514
12Veicoli a celle a combustibile
Veicoli a celle a combustibile
Figura 1:
La Class A F-Cell in mano agli utenti
presso Fraport, Infraserv e Daimler AG
La Nuova Panda in mano agli utenti
a Mantova
Flotta dimostrativa
Nel progetto Zero Regio sono stati utilizzati otto veicoli (Figura 1).
In Germania erano operative 5 Mercedes-Benz Class A F-Cell, incluso un veicolo a 700 bar,
e in Italia tre Nuova Fiat Panda. I dati tecnici chiave dei veicoli sono mostrati nelle Tabelle 1 e 2.
Tipo di veicolo Nuova Fiat Panda Tipo di veicolo Mercedes-Benz Class A F-CELL
Sistema di Fuel Cell PEM, 70 kW versione estesa
Trazione Motore Elettrico Sistema di Fuel Cell PEM, 72 kW
Potenza 30 kW Trazione Motore Elettrico
50 kW di picco Potenza 55 kW
Max Mom. Torc. 130 Nm 65 kW di picco
Combustibile Idrogeno a 350 bar Max Mom. Torc. 210 Nm
Massa di Combustibile 2,35 kg, 1 Serbatoio Combustibile Idrogeno a 350 bar (700 bar)
Autonomia 300 km Massa di Combustibile 1,8 kg (2,8 kg), 2 Serbatoi
Vmax 130 km/h (limitati elettricamente) Autonomia 177 (~ 280 km)
Batteria Nessuna Vmax 140 km/h
Batteria NiMh, raffreddata ad aria
Tabella 1: Dati tecnici della Nuova Panda
Potenza di picco 20 kW
Capacità 6,5 Ah, 1,4 kWh
Tabella 2: Dati tecnici della Class A F-CELL
13Veicoli a celle a combustibile
Dimostrazione dei veicoli
Germania
A partire dalla fine del 2006, i veicoli Class A F-CELL Nel corso del progetto, la stazione di rifornimento
sono stati consegnati ai clienti Fraport e Infraserv Agip di Francoforte è stata aggiornata per rispon-
situati nella regione Rhein-Main della Germania. dere ai requisiti delle norme A SAE, richiesti per le
Le prove in campo miravano a favorire lo sviluppo stazioni di servizio a 700 bar.
della tecnologia, per una produzione massiva,
Italia
verificando le prestazioni dei veicoli in condizioni
A partire dal 2007, le Nuova Panda a celle a combu-
di reale utilizzo e definendo quali debbano essere
stibile sono state consegnate al Comune di Manto-
i requisiti delle infrastrutture.
va (MTH). I dipendenti del Comune hanno ricevuto
Una Class A F-CELL “Plus” a 700 bar è stata una formazione specifica e poi hanno usato i veicoli
introdotta per valutare la tecnologia a 700 bar, nel corso della loro attività quotidiana nella regione
soprattutto dal punto di vista delle infrastrutture. Lombardia, in Italia. Le dimostrazioni dei veicoli
sono state condotte a Mantova e a Torino.
Chilometri di funzionamento Consumo Totale di H2
All’interno di Regio Zero è stata percorsa una Il consumo totale di idrogeno è stato di ca.1.200 kg
distanza totale di 94.601 km dai veicoli a celle (350 kg circa in Italia e 850 kg in Germania). Questi
a combustibile in Germania e Italia. Nel corso risultati sono stati raggiunti in regolari operazioni
del progetto 32.983 km sono stati fatti in Italia e di routine e non nell’ambito di test formali.
61.618 in Germania.
Figura 2: Disponibilità della flotta
Chilometri totali I veicoli a celle a combustibile hanno dimostrato
percorsi nel progetto
Zero Regio una elevata disponibilità all’interno del progetto
(Nov. 2006-Nov. 2009) Gen Zero Regio (Vedi la Tabella 3).
Il valore indicato tra parentesi nella Tabella 3
Gen Lug include i tempi di inattività a causa di certi eventi
Nuova Panda @ Mantova non collegati al funzionamento del veicolo, come
Giu
la contaminazione di H2 nel 2007 e un incidente
Gen
causato dalla negligenza di un conducente nel
2009.
Ore di esercizio 1)
I veicoli sono stati operativi per 881 ore in Italia Veicoli Disponibilità
e 1.790 ore in Germania. Nel corso del progetto,
Class A F-CELL in 95% (92%)
gli otto veicoli sono stati utilizzati per un totale di
Germania
2.671 ore.
Nuova Panda in Italia 86 %
La quantità di chilometri percorsi e il numero di
ore di funzionamento sono la prova di enormi Tabella 3: Disponibilità dei veicoli a fuel cell nel progetto
progressi della tecnologia. Zero Regio (Nov. 2006 – Nov. 2009)
Figura 3:
Ore totali di esercizio
nel progetto Zero Regio
1)
(Nov. 2006-Nov. 2009) Interruzioni dovute solo a rilevanti operazioni di manutenzione delle
celle a combustibile di potenza
Gen
Gen Lug
Nuova Panda @ Mantova
Giu
Gen
14Veicoli a celle a combustibile
Acquisizione e analisi dati
Tutti i dati dai veicoli e dai
sistemi di celle a combustibile
sono registrati mentre i veicoli
sono in funzione. L’analisi dei
dati raccolti permette di
individuare rapidamente i
problemi dei veicoli. Il layout
del sistema di acquisizione
e di comunicazione dati è
mostrato in Figura 4.
Figura 4: Schema del sistema
di acquisizione e comunicazione dati
Manutenzione, sicurezza e omologazione
Germania
Daimler ha organizzato workshop sui veicoli e ha E’ stato monitorato anche il bilancio di impianto, al
offerto una formazione specifica al personale di fine di assicurare l’affidabilità dei componenti ausiliari.
servizio. Daimler ha anche fornito tutti gli strumenti Per queste ragioni, i veicoli sono stati non disponibili
necessari, i sistemi informatici e i software. dal dieci al quindici per cento del tempo durante il
La Class A F-CELL ha superato elevati standard di periodo di implementazione della flotta.
sicurezza fissati dalla Mercedes-Benz. Il sistema di
Le Panda Hydrogen sono intrinsecamente sicure.
frenatura, l’illuminazione, il rumore esterno, le sedute,
Oggi esse sono omologate come prototipi e in un
i dati tecnici (dimensioni, peso / carico per asse), e il
prossimo futuro, per l’omologazione, saranno utiliz-
concetto di sicurezza della nuova tecnologia (elet-
zate le regole imposte dalla nuova direttiva europea
tronica di sicurezza, H2-sicurezza, H2-serbatoi-sistema),
ECE (2008). Fino ad oggi i veicoli hanno potuto essere
tra le altre cose, sono stati approvati da un esperto
guidati con una pressione di idrogeno nel serbatoio
autorizzato (TÜV) e i veicoli sono stati singolarmente
solo fino a 200 bar. Questi veicoli sono equipaggiati
approvati e registrati in conformità alla legislazione
con i dispositivi di sicurezza più avanzati, certificati
tedesca (§ 21 StVZO).
dai rispettivi produttori.
Questi veicoli sono equipaggiati con i dispositivi
Nel processo di omologazione le vetture hanno supe-
di sicurezza più avanzati, certificati dai rispettivi
rato una serie di test rigorosi sulla compatibilità elet-
produttori.
tromagnetica, sulla funzionalità dei loro sensori, sul
Italia livello di protezione da shock elettrico e sull’impianto
I veicoli erano solo prototipi e sono stati quindi rivisti frenante. Infine, i test sono stati ripetutamente effet-
periodicamente al fine di verificare lo stato dei pac- tuati sull’operazione di rifornimento a diversi livelli
chi di celle (stack). Alcuni interventi sulle celle erano di pressione.
necessari, al fine di garantire le prestazioni del veicolo
lungo l’intero corso dei test su strada.
15Veicoli a celle a combustibile
La prossima generazione di veicoli a fuel cell: Class B F-CELL
Mercedes-Benz Class B Dimensioni Potenza Consumo Autonomia
Tipo di Veicolo (Sistema FC)
F-CELL
Sistema Fuel Cell PEM, 80 kW
Trazione Motore Elettrico
Potenza 100 kW
Max. Mom. Torc. 320 Nm
Figura 5: Miglioramenti dello sviluppo dalla Class A F-CELL alla
Combustibile Idrogeno (700 bar) prossima generazione di Class B F-CELL
Autonomia 385 km (ciclo NEDC) La sfida chiave per la prossima generazione di
veicoli a celle a combustibile è stata la capacità
Velocità max 170 km/h di avviamento a freddo a meno di 0°C. La Class B
Batteria F-CELL ha una capacità di avviamento a freddo
Ioni Litio, raffredd. liquido
fino a -25°C. Le dimensioni del sistema di fuel cell
Potenza di picco 30 kW sono state ridotte del 40%, con un incremento del
30% della potenza fino a 100 kW. Il consumo di
6,8 Ah, idrogeno è stato ridotto del 16%. Una maggiore
Capacità
1,4 kWh autonomia (+150%) e l’utilizzo di una batteria
Tabella 4: Dati tecnici della Class B F-CELL a ioni Litio sono stati fattori determinanti per il
miglioramento della nuova generazione di veicoli
a fuel cell – la Class B F-CELL.
La Class B F-CELL
16driving the future
17Impatto ambientale
Impatto ambientale
L’obiettivo finale di elettrificare il trasporto su strada in Europa, e
in particolare l’uso dell’idrogeno come combustibile, è di ridurre al
minimo il suo generale impatto ambientale e diversificare le fonti di
energia, riducendo la dipendenza dai combustibili fossili. I veicoli sono
stati testati nei laboratori VELA del JRC di Ispra, dove si sono eseguite
le analisi dei dati di laboratorio, così come dei dati reali sui veicoli e
sulle infrastrutture.
Veicoli
Come è distribuita l’energia dell’idrogeno attraverso
il treno di potenza di un veicolo a celle a combustibile?
La Mercedes-Benz Class A F-CELL e le Nuova FIAT Panda a
celle a combustibile sono alimentate da un motore elettrico
installato tra le ruote anteriori. La cella a combustibile
produce tutta l’energia necessaria attraverso una reazione
tra l’ossigeno (dall’aria) e l’idrogeno, che è immagazzinato
in serbatoi in pressione. Il flusso elettrico è gestito da un
modulo elettronico che controlla anche diversi sistemi
Figura 1: la Class A F-CELL nei Laboratori VELA
accessori.
I veicoli Mercedes-Benz sono inoltre dotati di una batteria
NiMh. La batteria è utilizzata per immagazzinare l’energia
rigenerata durante la frenata, quando il motore agisce come
un generatore, e per dare ulteriore potenza al motore durante
le accelerazioni. Si deve tener conto del bilancio dell’energia
differenziale della batteria, quando si calcola l’efficienza alle
ruote e il consumo di combustibile.
Il principio del modello di distribuzione di energia mostrato
(Figura 3) si applica ad entrambi i tipi di veicoli, fatta eccezione
per il veicolo FIAT, dove non c’è la batteria di recupero Figura 2: la Nuova Panda nei Laboratori VELA
dell’energia di frenata.
Fgura 3:
Tipico modello di eria
ento batt
distribuzione energetica eria
Caricam
dalla batt
di un sistema di propul- Propulsi
one aiutata
sione a fuel cell
Batteria
Stoccaggio Idrogeno
Pacco di Celle a Combustibile (FC Stack)
Modulo
Energia
Sistema
Energia consumata in H2 (PCI) [=100%]
a
rigenerativ Energia elettr. rilasciata dal FC stack [% di H2]
Motore Elettrico Frenata
Energia elettrica al motore [% di H2]
Energia meccanica dal motore [% di H2]
Batteria IN bilancio energia finale [% di H2]
18Impatto ambientale
Quanto è efficiente l’idrogeno usato per muovere
i veicoli FC?
Un confronto (vedi Figura 4) degli incrementi di
efficienza in un tipico ciclo di test normalizzato Energia Benzina Energia Idrogeno IN
(NEDC) tra un veicolo convenzionale con motore
a benzina e un veicolo FC, dimostra che, per la
stessa quantità di energia equivalente di combu- Perdite Perdite Fuel Cell
stibile consumato, il veicolo FC fornirà significati- motore Stack: 42%
+ accessori: 79%
vamente più energia sia a livello di convertitore Motore
di combustibile, che di ruote.
Inoltre, l’efficienza delle FC resta abbastanza Perdite
trasmissione: 2%
Perdite
accessori
costante in un ampio intervallo di potenza di Ruote Ruote OUT
+ trasmissione: 18%
funzionamento, mentre l’efficienza di un motore
a combustione interna (ICE) è al suo meglio in Figura 4: Efficienza tipica per un veicolo convenzionale a benzina da 1,6 l (a sinistra) e un veicolo FC
una gamma di potenza molto ristretta. (a destra) su un ciclo di test NEDC
Qual è il consumo energetico di un veicolo FC?
Il grafico (Figura 5) mette a confronto lo specifico Benzina
consumo nel corso dello stesso ciclo di test ,
normalizzato per diversi tipi di vetture, di potenza
e dimensioni simili. Con 1 kg di idrogeno la ,
Mercedes-Benz FC percorre in genere 104 km
e la FIAT FC 114 km. ,
Per facilitare il confronto con le vetture ICE, il loro ,
consumo è stato convertito in litri equivalenti
di benzina, sulla base del contenuto energetico
dei rispettivi combustibili. E’ chiaro che i veicoli Consumo
FC di Zero Regio hanno un favorevole consumo
specifico. Figura 5: Consumo su un ciclo di test NEDC (1 kg di H2 convertito in 3,73 l di benzina)
In termini di emissioni, come si comporta un
veicolo a FC?
, Benzina
Questo è ovviamente uno dei vantaggi princi-
pali della tecnologia FC: non vi è emissione di
inquinanti, in quanto non esiste combustione. ,
La combinazione dell’idrogeno immagazzinato a
bordo con l’ossigeno dell’aria produce solo acqua,
ma non CO, CO2, NOx, idrocarburi incombusti,
materiale particolato o composti tossici.
In breve: al tubo di scappamento di un’auto a
celle a combustibile vi sono emissioni zero. La
Figura 6 quantifica le emissioni di CO2 delle vet- Emissioni di
ture di ultima generazione, di potenza e dimen-
sioni simili. I veicoli con celle a combustibile non Figura 6: Emissioni di CO2 per un ciclo di test NEDC
producono assolutamente emissioni di CO2. Altre
caratteristiche dei veicoli FC sono la silenziosità e
l’assenza di vibrazioni.
19Impatto ambientale
Infrastrutture
Dato per scontato che i veicoli non producono emissioni,
quanto contribuiscono alle emissioni la produzione e la
distribuzione di H2?
In un sistema di trasporto basato sull’idrogeno l’impatto
ambientale complessivo (Well-to-Wheel – WTW, dal pozzo
alla ruota) della flotta dipende anche dalla Well-to-Tank
(dal pozzo al serbatoio), che è parte del sistema, cioè
dall’energia primaria necessaria per la produzione e la
distribuzione di idrogeno.
Un’analisi Well-to-Wheel della
domanda di energia primaria e
delle emissioni di gas serra è stata Sito Hoechst
di Francoforte
Benzina
realizzata per entrambe le stazioni
Sito
di rifornimento di Francoforte e di Mantova
Mantova e confrontata con tecnolo-
gie standard, vale a dire benzina,
gasolio e gas naturale compresso
Gasolio
(CNG) (Figura 7). Presso il sito
di Francoforte Höchst l’idrogeno Benzina
si ricava come sottoprodotto della
produzione di un impianto di cloro
in loco. Anche se l’idrogeno è un
Emissioni di
sottoprodotto, una frazione
dell’energia totale consumata
dall’impianto è stata considerata Figura 7: Emissione di gas serra WtW per i percorsi di produzione dell’idrogeno di questo
studio paragonati a quelli di Gas Naturale Compresso (CNG), Benzina e Gasolio
come consumo di energia
per la produzione di idrogeno.
A Mantova l’idrogeno viene prodotto
in modo centralizzato con reforming
a vapore del gas naturale in un sito In conclusione, l’analisi WTW indica che:
industriale e trasportato con camion • Con le modalità di produzione attuali, le emissioni
alla stazione di rifornimento. In entrambi totali dall’idrogeno vengono ridotte, ma non
i casi è stata presa in considerazione sensibilmente, in confronto con gas naturale,
anche l’energia spesa in attrezzature benzina e diesel.
accessorie, come pompe e compressori.
• Riduzioni più consistente delle emissioni
La figura 7 mostra le emissioni di gas serra
complessive di gas serra (GHG) possono essere
(GHG, green house gases) dal pozzo alla
realizzate attraverso rotte di approvvigionamento
ruota(WTW) per ogni km percorso dai veicoli.
del combustibile che utilizzano fonti rinnovabili
Come si vede in figura 7, per i veicoli FC tali
di energia per la produzione di idrogeno.
emissioni sono minori di quelle provocate
dalle tecnologie tradizionali. Inoltre, le
emissioni WTW dei veicoli FC vengono
rilasciate solamente nel sito di produzione
e non nei siti degli utenti finali, che normalmente
sono grandi città densamente popolate.
20Impatto socioeconomico
Impatto socioeconomico
Studenti: Percentuale d’accordo con ognuna delle seguenti
affermazioni
75% Le auto a H2 mi rendono più fiducioso nel futuro
20% Le auto a H2 accrescono il mio desiderio di avere un’auto
22% Le auto a H2 mi fanno pensare che siamo troppo occupati
con la tecnologia
Studenti: Per alimentare la tua macchina, motociclo o scooter,
cosa preferiresti?
Gas Altre
Petrolio Biocomb. Batteria H2 naturale risposte Totale
29% 7% 13% 30% 13% 8% 100%
Accettazione
A due gruppi di utenti finali è stato chiesto
Piloti: Se Giappone e USA decidessero di ridurre il supporto
quali fossero le loro reazioni alla tecnologia all’idrogeno, cosa dovrebbe fare l’Europa?
dell’idrogeno. Un gruppo era formato da 41 piloti,
l’altro da 700 studenti italiani sotto i venti anni, Ridurre il Aumentare Mantenere Non so Totale
supporto il supporto il supporto
che hanno partecipato alle dimostrazioni di
Zero Regio. 10% 51% 34% 5% 100%
I principali risultati:
• Gli utenti finali sono impressionati dalla
pulizia di H2. Questo è un fattore chiave per Commenti negativi dei passeggeri
l’accettazione. L’accettazione è notevolmente
ridotta, se la produzione di H2 si rivela essere Occasionalmente Sarà sempre troppo costoso
basata su fonti energetiche contrverse, Le compagnie petrolifere non accetteranno
come il carbone o il nucleare;
Troppo pericoloso
• Gli utenti finali sono contenti delle vetture a H2,
fatta eccezione per la loro autonomia limitata; Troppo high-tech
• I piloti sottolineano la necessità di migliorare Non può risolvere i problemi del traffico
l’autonomia e il numero di stazioni di riforni- Raramente Non credo a ciò che dici
mento, ma sono tolleranti sulla presente
carenza e disposti a concedere un certo
tempo per migliorare; In futuro l’idrogeno potrebbe essere prodotto da carbone o dal
nucleare. Questo potrebbe influenzare il tuo punto di vista sulle
• I piloti sono più o meno soddisfatti della auto a idrogeno?
tecnologia di rifornimento (quando funziona);
• I piloti trovano che la reperibilità di idrogeno Percentuale di chi risponde che diventerebbe più negativo
è molto inferiore alle aspettative. Ciò costituisce
Piloti Studenti
un grave problema di accettazione. Non vi
è alcuna tolleranza per le situazioni in cui il Carbone 84% 39%
rifornimento non è possibile o è necessario Nucleare 65% 47%
un tempo di attesa;
• Gli utenti finali non si preoccupano molto per gli
eventuali rischi connessi con l’uso dell’idrogeno.
21Impatto socioeconomico
Aspetti economici
In Europa le aliquote fiscali sui combustibili sono
già alte. Le aliquote minime nell’Unione Europea
sono di €10 per GJ, ma sono molto più elevate
nella maggior parte dei “vecchi” paesi UE.
Ad una aliquota fiscale di €15/GJ, per tutti i com-
bustibili vi è un punto di svolta ad un prezzo del
greggio di $90-100 al barile. Sopra questo prezzo
l’idrogeno sarebbe più conveniente rispetto a
benzina o diesel, a parità di distanza percorsa.
In alternativa, le aliquote fiscali potrebbero
essere differenziate in base alle emissioni di
CO2 e al consumo di energia nella produzione
del combustibile. L’aggiunta di un’aliquota
di imposta di €44/tCO2 agli €10/GJ darebbe
all’idrogeno la stessa competitività della tassa
di €15/GJ sul combustibile, ma l’imposta
combinata ammonterebbe a soli €11-14/GJ.
Sono realistici prezzi del petrolio sopra 90 dol-
lari dopo il 2015? I principali analisti di mercato
del petrolio, come l’Agenzia Internazionale
Prezzi alla stazione dell’Energia, prevedono ora che il prezzo futuro
AGIP di Francoforte del petrolio sarà di 100-150$ a barile.
I veicoli elettrici a FC dovrebbero diventare ac- Sono necessarie una produzione e una gestione
cessibili nell’intervallo 2015-2025. Per uno stesso altamente efficienti, anche con prezzi elevati del
chilometraggio, cosa serve per rendere il conto petrolio ed elevate tasse sui carburanti. Il pro-
dell’idrogeno minore rispetto a quello della ben- getto Zero Regio dimostra che è possibile gestire
zina o del diesel? una stazione di rifornimento di idrogeno, anche a
700 bar di pressione, in modo continuo, pratica-
Lo studio di Zero Regio ha trovato che
il costo dell’idrogeno diventa competitivo
se vi sono alte tasse sui carburanti, un 0,08
prezzo elevato del petrolio e una pro-
duzione di idrogeno altamente efficiente.
0,06
Non sono necessarie aliquote fiscali
€ (2008) per km
ridotte per l’idrogeno. Tasse alte sul
combustibile rendono più competitive 0,04
le auto più efficienti nel consumo
di combustibile, anche se tutti i
0,02
combustibili sono tassati alla stessa
aliquota. Le auto elettriche sono le
più efficienti e quindi saranno più 0,00
concorrenziali ad aliquote fiscali
più elevati. Prezzo petrolio grezzo per barile in $ (2008)
Gasolio/benzina a 4l/100km
Idrogeno da rinnovabili
Come il costo del combustibile al chilometro dipende
dal prezzo del petrolio. Aliquote di €10/GJ e di €44/tCO2. Idrogeno da gas naturale
22Impatto socioeconomico
mente senza perdite di idrogeno. D’altra parte,
l’energia elettrica consumata nella compres-
Costo per veicolo in Euro
sione e nella tecnologia del freddo corrisponde Veicoli a
al 11-12% di idrogeno. Così, il consumo totale di Mot. Comb. Int.
energia nella produzione e nella gestione di H2 a Veicoli a Fuel Cell
700 bar difficilmente può essere inferiore al 30%.
I risultati riportati sopra dipendono in modo
critico da questo obiettivo. Anche solo una
piccola percentuale di perdita di energia in più
potrebbe rendere la competitività dell’idrogeno
a macchia di leopardo.
Traiettorie di riduzione dei costi
Il progetto Zero Regio non lascia alcun dubbio
circa la fattibilità pratica di un sistema di Produzione cumulativa veicoli (000)
trasporto basato su veicoli a idrogeno o circa
l’accettazione potenziale di un tale sistema da Stime di learning* per veicoli a idrogeno
parte del pubblico. In ogni caso, i costi devono
essere notevolmente ridotti e questo richiede * Economie di learning: la riduzione dei costi attraverso learning
un forte movimento lungo traiettorie tecno- significa che una nuova tecnologia diventa sempre meno cara
logiche, che sono promettenti da questo punto all’aumentare dell’esperienza nell’usarla e nel produrla. I nuovi
di vista. prodotti sono spesso molto cari quando entrano nel mercato, poi,
gradualmente, diventano convenienti.
Lo studio di tali traiettorie porta a questi
risultati principali: I dati dei costi ottenuti in Zero Regio sono stati usati per
• Le celle a combustibile sono molto costose, confrontare la produzione di idrogeno centralizzata e su
ma hanno un forte potenziale di riduzione piccola scala, basata in tutti i casi sullo steam reforming
dei costi attraverso processi di learning*. del gas naturale.
• Per gli altri componenti chiave dei veicoli a I risultati sono mostrati nella Tabella che segue:
idrogeno è inoltre prevista una diminuzione Tecnologia Costi
dei costi relativamente veloce. c€/kWh
• I veicoli a idrogeno hanno un grande poten-
ziale di riduzione dei costi mediante learn- Centralizzata, convenzionale 2,73
ing*, non così la produzione di idrogeno su
larga scala, che è già una tecnologia matura. Centralizzata con sequestro e
3,35
stoccaccio di CO2
• La produzione di idrogeno da gas naturale
(steam reforming) è l’opzione a minor costo Sul posto (nelle stazioni di
7,14
al momento, ma il potenziale di learning* non servizio)
è incoraggiante. Costi di produzione per steam reforming
• Il carbone è un’altra fonte di idrogeno a basso
costo, ma anche basso potenziale di learning*.
• La produzione basata sulle fonti rinnovabili e
sulla tecnologia nucleare ha importanti benefit
ambientali, ma rimane costosa. Tuttavia, queste
vie hanno un significativo potenziale di learning*.
• La produzione di idrogeno su piccola scala nelle
stazioni di rifornimento è ora 2-3 volte più costosa
di quella centralizzata. Questa differenza di costo
dovrebbe essere significativamente ridotta
grazie a miglioramenti tecnologici nelle fasi di im-
magazzinamento, compressione e distribuzione. 23Disseminazione
Disseminazione
Promozione
Molto impegno è stato versato nella pro- Il piano di disseminazione del progetto è stato
mozione del progetto e per comunicare i aggiornato ogni anno. Il team del progetto ha
risultati ottenuti al grande pubblico, alla avuto un interesse attivo e ha comunicato con
comunità scientifica, alle parti interessate altri progetti CE correlati. Il coordinatore del
e alle scuole. La tabella seguente mostra progetto ha mantenuto frequenti contatti con
alcune statistiche del sito web del progetto, la CE su questioni tecniche e finanziarie per
così come alcune attività promozionali, per conto del consorzio del progetto.
esempio, presentazioni in occasione di fiere,
La comunicazione con diverse associazioni
conferenze, workshop, visite scolastiche,
nazionali e internazionali per l’idrogeno e le
pubblicazioni, diffusione delle informazioni
celle a combustibile, nonché con altri progetti
di progetto su CD-ROM, USB e pieghevoli.
dimostrativi in tutto il mondo, ha aumentato la
Zero Regio statistiche del sito web promozione del progetto.
Visitatori singoli 327943 Alcune attività ad alta visibilità sono state:
Consultazione di pagine 712224 • Le cerimonie di apertura delle stazioni di
servizio a Francoforte e Mantova, partecipate
Download di documenti 34116
da personalità della scienza, dell’industria e
in PDF
della politica
Presentazioni • ‘Highlight der Physik 2007’ a Francoforte
In conferenze 40 • Workshop Internazionale di progetto in
Workshop in progetti 3 Italia al WHTC 2007
internazionali • L’evento ‘Agora 2007’ a Loreto in Italia
Presentazioni in fiere 35 • I grandi gruppi stranieri in visita alle stazioni
Articoli su giornali 21 di servizio
Trasmissioni TV 15 • Le trasmissioni televisive in Italia e Germania
Film sul progetto 4 • Ecomondo in Italia nel 2008
Distribuzione di brochure > 20000
• La Parata di veicoli FC a Copenaghen nel 2009
e molti altri.
CD-ROM, USB, ecc. > 1600
Visite scolastiche 304
Visite alla stazione 45
Apertura della stazione di servizio a Francoforte
Una delle molte visite scolastiche
24Disseminazione
La reazione del pubblico in occasione di fiere e mo-
stre è stata molto positiva. Le persone che hanno
“Oggi oltre il 95% delle auto nuove ha
guidato i veicoli in molti eventi “Ride and Drive” motori a combustione interna. Nel 2030
hanno dimostrato grande interesse e accettazione.
forse solo il 40%. Azionamenti elettrici e
I media europei e internazionali sono stati molto
interessati al progetto e hanno dato ad esso una
ibridi saranno allora maggioranza. Per
copertura molto positiva. raggiungere la quota del 60% delle auto
Valorizzazione dei risultati ibride ed elettriche, avremo bisogno di
Per quanto concerne la valorizzazione dei adeguati segnali provenienti dai respon-
risultati ottenuti nel progetto, i seguenti
elementi possiedono un elevato potenziale:
sabili politici. Inoltre, dobbiamo fare in
• Servizi, per quanto riguarda le procedure
modo che il settore energia venga decar-
di autorizzazione bonizzato in modo tempestivo.”
• Progettazione e costruzione di linee di Dr. Birol Fatih, Economista Capo, IEA
trasporto idrogeno
• Tecnologia di rifornimento a 700 bar
• Sfruttamento di idrogeno sottoprodotto, du-
rante la fase iniziale della commercializzazione
• Impianti di produzione sul posto
• Grandi progetti dimostrativi
Entrambe le stazioni di servizio sono impianti
pubblici, aperti a tutte le auto a idrogeno al di
fuori del progetto Zero Regio. La stazione di
rifornimento a Francoforte è utilizzata da clienti
esterni al progetto come Opel, Honda e Mazda.
La stazione di riempimento a 700 bar, una delle
prime con la comunicazione a infrarossi, sarà uti-
lizzata da veicoli Classe B Mercedes-Benz F-CELL
Apertura della stazione di servizio a Mantova
dopo il progetto.
Zero Regio è stato presentato alla fiera di
Ecomondo, uno dei più significativi eventi
sullo sviluppo sostenibile e sulle energie
rinnovabili in Italia.
La Honda FCX Clarity al rifornimento alla stazione AGIP di Francoforte
Zero Regio a Ecomondo
25Osservazioni conclusive e passi s uccessivi
Osservazioni conclusive e passi successivi
Distributore di idrogeno e Class A F-CELL a Francoforte
Zero Regio Rapporti e Organizzazione
Numero di rapporti - deliverable 65
Numero di prototipi consegnati 17
Numero di milestone realizzati 16
Numero degli incontri di progetto 14
Incontri straordinari 1
Numero di nuovi partner nessuno
Numero di partner esclusi nessuno
I veicoli con celle a combustibile hanno Alcune difficoltà e alcuni contrattempi incontrati
funzionato molto bene e la loro superiorità nel progetto sono connessi con le formalità di ap-
energetica e ambientale è stata dimostrata. provazione vigenti in Italia, sia per le infrastrutture
I veicoli di nuova generazione sono tenuti a a idrogeno, che per i veicoli a celle a combustibile.
operare ancora meglio, con rese chilometriche In Italia i veicoli sono stati sottoposti a un limite di
ed efficienze maggiori. I problemi dei costi di pressione di 200 bar. Per superare queste difficoltà
acquisto e dei piani di produzione in serie si devono essere poste in atto norme armonizzate in
stanno muovendo nella giusta direzione. tutta Europa.
In due siti urbani europei sono stati sviluppati e La produzione di idrogeno e la capacità delle
dimostrati con successo sistemi infrastrutturali di infrastrutture in entrambi i siti sono sufficienti per
idrogeno. Sono stati utilizzati diverse fonti e diversi il rifornimento di flotte molto più grandi di veicoli.
percorsi di H2. L’uso di idrogeno sottoprodotto, L’esperienza e il know-how sviluppati nel progetto
con il trasporto via gasdotto, può essere sfruttato sulla gestione, sulle valutazioni tecniche e socio-
durante la fase iniziale dell’era dell’idrogeno, vale economiche e, naturalmente, sulle procedure di
a dire, ora. Il progetto Zero Regio ha fornito una regolamentazione in Germania e in Italia sono
preziosa esperienza con i sistemi di compressione idonei per dimostrazioni maggiori, che portano
ionici, che hanno un notevole potenziale per più velocemente alla maturità e alla penetrazione
il futuro. del mercato. Il tempo è maturo per dimostrazioni
interregionali, ora che abbiamo testato e dimos-
La tabella sopra dà un’idea dei rapporti, dei
trato l’idrogeno e la tecnologia delle celle a
risultati e delle tappe realizzati nel progetto.
combustibile in isole locali.
La maggior parte di questi
è stata realizzata nei tempi
previsti. Il progetto si è con-
cluso nel quadro di bilancio
originale con qualche forma
di ridistribuzione tra i part-
ner durante i suoi 66 mesi
di vita.
La Panda FC e la Cattedrale di Mantova
La mobilità a emissioni zero protegge
le architetture storiche
26Messaggi da alcuni partner del progetto
Messaggi da alcuni partner del progetto
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG
Come fornitori di infrastrutture del Parco Industriale Höchst, Francoforte, siamo lieti di
attribuirci il merito di aver sviluppato e resi operativi, nel progetto Zero Regio, nuovi
sistemi di infrastrutture, quali una linea di trasporto di idrogeno a 1.000 bar e una
stazione di rifornimento pubblica per l’idrogeno a 700 bar, entrambi per la prima
volta al mondo.
Dr. Roland Mohr, CEO, Infraserv Höchst
© 2009 Infraserv GmbH & Co. Höchst KG
Linde AG
Negli ultimi dieci anni ci siamo concentrati sulla fattibilità tecnica. Il progetto Zero Regio,
con le sue avanzate tecnologie di alimentazione, ha giocato un ruolo significativo nel
raggiungimento di ciò. Ora dobbiamo compiere passi decisivi verso la standardizzazione,
la modularità e la riduzione dei costi lungo la catena di valore dell’idrogeno, per con-
sentire una crescita su grande scala delle infrastrutture dell’idrogeno e una diffusione
commerciale dei veicoli a fuel cell.
Markus Bachmeier, Head of Hydrogen Solutions & Advanced Customer Applications
Linde AG
Daimler AG
Prove di flotta e progetti di cooperazione sono essenziali per il successo della tecnologia
fuel cell, come tecnologia del futuro. Sono necessari e benvenuti gli input dalla politica,
dall’industria dell’energia, dalla scienza e dai clienti piloti lungimiranti, che sono i primi
amanti dell’innovazione. L’esperienza maturata con il progetto Zero Regio è un notevole
contributo allo sviluppo della futura e pienamente competitiva generazione di veicoli a
celle a combustibile, come la Classe B F-CELL.
Dr. Christian Mohrdieck, Director Fuel & Battery Drive
Daimler AG
Fraport AG
Per Fraport AG la prova su strada, per più anni, di quattro veicoli fuel cell a idrogeno è
stato un progetto vincente, in termini di guadagno di esperienza con la tecnologia dei
veicoli a basso contenuto di CO2. Il successo dei test all’aeroporto di Francoforte dà un
ulteriore impulso al nostro concetto di mobilità, che punta ad una quota del 60%, entro il
2020, di veicoli con tecnologie a trazione alternativa.
Dr. Stefan Schulte, CEO
Fraport AG
27Messaggi da alcuni partner del progetto
TÜV Hessen GmbH
TÜV Hessen, una delle agenzie di controllo più importanti della Germania, è stata
orgogliosa di sostenere il progetto Zero Regio con la sua ampia conoscenza per
assicurare la conformità delle prescrizioni tecniche e delle norme di controllo del
veicolo, aiutare l’industria nello sviluppo di automobili e soddisfare i requisiti della
catena di rifornimento energetico, con una particolare attenzione alla sicurezza e ai
requisiti normativi.
K. Börsch, Managing Director
TÜV Hessen GmbH
Eni Deutschland GmbH
Il nostro obiettivo è sempre legato al cliente mobile e alle sue esigenze specifiche.
Siamo quindi orgogliosi di poter offrire ai nostri clienti, oltre ai nostri ben noti
combustibili e lubrificanti e servizi di negozio, anche una varietà di prodotti multi-
energy. Eni apprezza di essere partner in un progetto innovativo e visionario come
Zero Regio.
Giuseppe Busà, Managing Director
Eni Deutschland GmbH
Commissione Europea, DG Centro Comune di Ricerca
Il Centro Comune di Ricerca (JRC) è una organizzazione di ricerca basata sul sostegno
politico e parte integrante della Commissione Europea, DG Centro Comune di Ricerca.
Presso l’Istituto per l’Ambiente e la Sostenibilità, siamo lieti di aver effettuato le analisi
ambientali sia del parco veicoli che delle stazioni di servizio per il progetto Zero Regio.
Ci siamo uniti in questo consorzio per capire meglio il potenziale dei veicoli a fuel cell
a idrogeno al fine di ridurre il carico ambientale del trasporto su strada.
Prof. Leen Hordijk, Director, Institute for Environment and Sustainability
EC, DG JRC, Ispra
Regione Lombardia
L’esperienza e la quantità di dati sperimentali acquisiti nel progetto Zero Regio hanno
permesso a Regione Lombardia di definire il piano di sviluppo delle tecnologie per
favorire il trasporto su strada con emissioni prossime allo zero. Sulla base di questa
esperienza, la Regione Lombardia sta iniziando programmi, sia per mantenere in
esercizio le infrastrutture create durante il progetto (stazione di rifornimento di
Mantova), che per aumentare il numero delle unità di rifornimento di H2 e dei
veicoli, nonché per sviluppare altre tecnologie ad alta efficienza e a basse emissioni.
Dr. Massimo Buscemi, Assessore Regionale
Regione Lombardia
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