A caccia di combustibile
Dato che il petrolio minaccia di esaurirsi nei prossimi decenni, è aperta la caccia a nuove fonti di energia. Persino in Svizzera.
All’Istituto Paul Scherrer, a due passi da Zurigo, alcuni ricercatori stanno sperimentando una promettente e poco conosciuta tecnologia per fronteggiare l’imminente fame d’energia.
Una piccola vettura sviluppata nell’istituto di Villigen si è recentemente guadagnata le prime pagine dei giornali. Costruita in collaborazione con il produttore di pneumatici Michelin non risulta né veloce né elegante.
Eppure, il prototipo Hy-Light compensa le pecche estetiche con il suo rivoluzionario motore. Concepito grazie ad una tecnologia che si basa su celle a combustibile idrogeno, il prototipo è un’allettante – anche se costosa – anticipazione del futuro.
Le celle di carburante trasformano idrogeno e ossigeno in acqua, e nel corso di questo processo producono elettricità, che a sua volta alimenta il veicolo.
Felix Büchi, responsabile per i sistemi di celle combustibili all’istituto Paul Scherrer (PSI), spiega che, oltre alla ricerca di nuove strade per rimpiazzare il petrolio come fonte di energia, ci sono anche ragioni ambientali che spingono a interessarsi a questa tecnologia. “Nel mondo sviluppato, il 30 per cento dell’uso primario dell’energia è destinato al trasporto,” racconta a swissinfo.
“Inoltre, i livelli di diossido di carbonio (un gas a effetto serra sprigionato dai motori a combustione) stanno aumentando ed è dunque importante lavorare per una mobilità dall’impatto ambientale sostenibile”.
Posta in gioco
Le aziende automobilistiche ragionano da tempo sull’impiego di celle a combustibile. La ricerca in Svizzera, dove non ci sono costruttori nazionali di auto, è ritenuta importante per via dello stretto legame che l’industria elvetica ha con queste aziende.
La chimica di base è molto semplice, ma la vera sfida consiste nello sviluppo delle parti che formano la cella a combustibile.
Büchi ritiene che questa tecnologia diventerà presto una reale alternativa al motore a combustione, anche se non pensa che le vetture così alimentate diventeranno di uso comune prima del 2015.
“L’ostacolo più arduo è il costo,” spiega. “A parità di energia prodotta, un motore con celle a combustibile costa venti volte più di uno a combustione”.
Secondo Büchi, il costo di alcune componenti calerà con la produzione su larga scala, ma per altri è necessario un ulteriore progresso che le porti a raggiungere costi competitivi.
Il combustibile che scende dal cielo
L’energia solare potrebbe rappresentare un’altra soluzione al temuto collasso energetico, ma non sotto forma di cellule fotovoltaiche. I ricercatori del PSI stanno piuttosto tentando di catturarla per produrre i cosiddetti combustibili solari.
Un’ipotesi è di sciogliere l’ossido di zinco con il calore. Si libera un gas di zinco che in seguito può essere combinato con acqua per ricostituire l’ossido. In questo modo si produce idrogeno, che verrà usato per generare elettricità.
Per arrivarci, spiega Lothar Schunk, esperto che collabora al progetto, c’è poca differenza se si usa petrolio o elettricità per riscaldare l’ossido di zinco. Quello a cui puntano i ricercatori svizzeri è una fornace solare.
La versione del PSI è uno specchio parabolico che concentra i raggi del sole in un unico punto, in questo caso la camera di reazione caricata con ossido di zinco, che viene così riscaldata fino a raggiungere una temperatura superiore ai 1’700 gradi Celsius.
“Il vantaggio di un’operazione del genere è che si può mettere in moto questo tipo di reazione in qualsiasi punto nel deserto e trasportare poi il gas in un’altra località per contribuire alla produzione di elettricità,” spiega Schunk a swissinfo.
Dieci piccoli soli
A Villigen, in una giornata umida e grigia, quella del deserto era apparsa un’idea luminosa. Eh già, perché il clima in Svizzera è davvero imprevedibile.
Per superare questo intoppo tecnico, non c’è nulla di meglio di un’abbagliante luce solare o, come in questo caso, di un simulatore solare. Dieci lampade allo xeno forniscono l’energia necessaria a sostituire un pallido sole e …friggere chi inconsapevolmente si trovi lì accanto.
Resta da capire se questa tecnologia a combustibile solare sarà applicabile su scala industriale. Ma la prossima volta che qualcuno parlerà di imbrigliare l’energia del sole, andrà considerato che potrebbe essere più economica di quanto quasi tutti si aspettino.
swissinfo, Scott Capper, Villigen
(traduzione di Serena Tinari)
L’Istituto Paul Scherrer è un centro di ricerca per le scienze naturali e la tecnologia.
In collaborazione con le università, altri istituti di ricerca e l’industria, il PSI è attivo nel campo della fisica degli stati solidi, nelle scienze della materia, nella fisica delle particelle elementari, nelle scienze della vita, nella ricerca sull’energia nucleare e non-nucleare, e nell’ecologia applicata all’energia.
È il più grande istituto di ricerca nazionale con uno staff di circa 1.200 persone, ed è il solo di questo genere in Svizzera.
Nel 2004, la Svizzera ha speso per l’energia 24,5 miliardi di franchi.
Oltre 10 miliardi sono stati investiti in carburanti alternativi a petrolio e gas naturale.
Il petrolio resta comunque la prima fonte di energia per il paese, seguito dall’energia nucleare e dalle fonti idroelettriche.
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