Motore alternativo per auto ad azoto liquido
Né elettrico né a idrogeno, questo combustibile pulito è fino a 700 volte più potente e potrebbe essere il futuro. L’azoto liquido è più facile da immagazzinare e trasportare e rappresenta un’alternativa sostenibile agli attuali sistemi di propulsione elettrica. Inoltre, si profila come una delle tecnologie più promettenti per la mobilità del futuro. In piena espansione il mercato delle auto elettriche e con l’idrogeno ancora alla ricerca di un posto nel mercato, una tecnologia quasi sconosciuta potrebbe cambiare completamente il futuro della mobilità: un motore che non necessita di combustibili fossili né di batterie pesanti. Ha solo bisogno di freddo. Molto freddo. Il carburante utilizzato è l’azoto liquido, che ha una proprietà eccezionale: quando passa dallo stato liquido a quello gassoso, si espande fino a 700 volte il suo volume originale. Questa forza, completamente pulita, è sufficiente per muovere un’auto senza emettere gas inquinanti. Una proposta che sembra lontana anni luce dalla realtà, ma che in realtà è già in fase di sviluppo da parte di aziende specializzate in energia pulita e sta iniziando ad attirare l’attenzione di ingegneri, investitori e industria automobilistica.
Azoto liquido, il carburante che moltiplica la sua forza senza inquinare Finora, la strada verso la mobilità sostenibile è stata dominata da due tecnologie: l’auto elettrica, con le sue batterie al litio, e l’idrogeno, che sta ancora cercando di trovare la sua collocazione a causa dei costi elevati e della complessità logistica. Entrambe presentano vantaggi evidenti, ma anche importanti limiti. Le batterie continuano ad essere costose, pesanti e con un elevato impatto ambientale nella produzione e nel riciclaggio. L’idrogeno, dal canto suo, è costoso da ottenere, richiede infrastrutture specifiche e condizioni di sicurezza molto rigorose per il trasporto e lo stoccaggio. In questo scenario emerge una terza opzione sconosciuta, ma promettente: i motori alimentati a azoto liquido, una fonte di energia che non richiede combustione, sostanze chimiche o sofisticate reti di ricarica. Ha solo bisogno di freddo… e aria. Va notato che l’azoto è il gas più abbondante nell’atmosfera, poiché fa parte dell’aria che respiriamo ogni secondo. Quando viene sottoposto a temperature inferiori a -196 °C, passa allo stato liquido, ed è in questo stato che diventa un potenziale combustibile per motori alternativi. La chiave sta nel suo comportamento termico, poiché quando l’azoto liquido viene riscaldato, ritorna allo stato gassoso e si espande in modo esplosivo, moltiplicando il suo volume di oltre 700 volte. Questa espansione improvvisa genera una pressione considerevole, che può essere sfruttata per azionare un sistema di pistoni e, quindi, generare movimento. La cosa più interessante è che l’unica “emissione” di questo processo è azoto gassoso, ovvero aria. Non ci sono anidride carbonica, ossidi di azoto o particelle fini, quindi alla fine si tratta di una fonte di energia meccanica completamente pulita.
Come funziona questo motoread azoto liquido L’azienda britannica Dearman è stata una delle prime a sviluppare un sistema funzionante basato su questo principio fisico. La sua proposta si discosta dalle complesse celle a idrogeno o dalle costose batterie al litio e si basa su un design semplice ed efficiente: un motore a espansione termica. Il funzionamento è ingegnoso, perché l’azoto liquido viene immesso nel motore ed entra in contatto con un fluido più caldo. Questo shock termico provoca l’evaporazione accelerata dell’azoto, generando un’espansione che muove i pistoni. Questo movimento si trasforma in energia meccanica, che può alimentare un’auto. A differenza di altre tecnologie pulite, qui non c’è rischio di esplosioni chimiche, né necessità di caricatori elettrici, né emissioni residue. È un sistema sicuro, silenzioso ed efficiente. A livello tecnico, l’azoto liquido presenta anche importanti vantaggi. Innanzitutto, fa già parte dell’industria dei gas industriali, con una rete di produzione e distribuzione attiva in tutto il mondo. A differenza dell’idrogeno, non richiede nuove infrastrutture né misure di sicurezza estreme. La sua produzione è semplice, perché si ottiene mediante la liquefazione dell’aria, un processo che richiede solo elettricità e aria atmosferica. Ciò consente di utilizzare fonti rinnovabili e di generare azoto nei momenti di minore domanda energetica, riducendo ulteriormente il suo impatto ambientale. In termini di rifornimento, il sistema è sorprendentemente agile, soprattutto perché i dati forniti dai produttori indicano che è possibile trasferire più di 100 litri al minuto tra i contenitori, eguagliando e persino superando i sistemi di rifornimento convenzionali con benzina o diesel. Se a ciò si aggiunge che i motori basati su questa tecnologia riducono il peso totale dell’auto, eliminando batterie e sistemi di trasmissione complessi, il risultato è una soluzione perfetta per flotte commerciali, trasporti urbani o veicoli industriali.
Le sfide e il futuro di questa tecnologia Come ogni innovazione, anche questa tecnologia deve affrontare delle sfide, la principale delle quali è lo stoccaggio. Mantenere l’azoto liquido a temperature criogeniche (inferiori a -200 °C) richiede serbatoi specializzati, ben isolati e resistenti. Ciò aumenta i costi iniziali e può limitarne l’adozione su larga scala nel breve termine, soprattutto per le auto private. Inoltre, sebbene i prototipi siano già in funzione, la tecnologia non è ancora stata implementata su larga scala. Mancano esperienza reale in condizioni di uso prolungato, adeguamenti normativi e maggiori investimenti in ricerca e sviluppo per migliorare l’efficienza dei sistemi. Tuttavia, i progressi nell’isolamento termico, nei nuovi materiali e nella progettazione dei serbatoi stanno accelerando il suo sviluppo. Aziende come Dearman hanno già testato con successo questa tecnologia in scenari reali e la pressione per trovare alternative praticabili ai combustibili fossili continua a crescere. Read the full article
