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Il treno ad idrogeno, un primo passo verso il futuro

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Il primo sarà operativo in Val Camonica, nel tratto “Brescia – Iseo – Edolo”

Ad inizio ottobre, all’Expo Ferroviaria tenutasi a Rho (MI), il consorzio temporaneo formato da “H2ISEO” + Trenord + Alstom ha presentato il nuovo progetto integrato, che prevede la possibilità di utilizzare per la Val Camonica, nel tratto “Brescia –Iseo – Edolo”, un treno a propulsione elettrica (alimentata da celle a combustione ad idrogeno), in sostituzione delle attuali 14 motrici a gasolio, dato che la linea ferroviaria di circa 100 Km non è elettrificata: considerando una autonomia stimata di 600 Km, il treno è in grado di fare 6 tratte prima di richiedere un nuovo rifornimento. In questo consorzio “H2ISEO” si occupa della produzione, stoccaggio e distribuzione dell’idrogeno lungo la Val Camonica nella parte che costeggia il Lago d’Iseo; mentre Trenord ed Alstom si occupano della fornitura e dell’esercizio del treno “Coradia”, nome dato a questo interessantissimo ed innovativo treno, costruito dalla Alstom, caratterizzato dalla possibilità di funzionare con “zero” emissioni dirette di CO2.

Questo progetto integrato definisce questa nuova “H2IseO Hydrogen Valley”, rappresentando una catena del valore industriale italiano basato sull’idrogeno, per realizzare un sistema di mobilità sostenibile in Valcamonica (Patrimonio Mondiale dell’UNESCO). Dal 2023 hanno iniziato ad essere consegnati i primi treni ad idrogeno. Entro il 2025, la soluzione propulsiva ad idrogeno, sarà estesa anche al trasporto pubblico locale. Nel progetto è prevista la realizzazione di impianti di produzione e distribuzione di “Idrogeno Verde” (idrogeno prodotto con energie rinnovabili). L’obiettivo finale è la completa decarbonizzazione del trasporto pubblico nella zona. Inoltre il progetto “SerraH2valle” prevede la realizzazione di 5 impianti di rifornimento stradali di idrogeno, che rappresentano la prima rete completa in Italia di servizio del traffico veicolare leggero e pesante, capace di sostenere la prevista flotta di 40 autobus a trazione elettrica supportata da celle a combustione ad idrogeno. Il tutto con una positiva ricaduta sul turismo straniero in Italia, quando scenderà in Italia con auto alimentate ad idrogeno.

Un primo impianto di produzione, stoccaggio, distribuzione, di Idrogeno, verrà realizzato ad Iseo utilizzando la tecnologia Steam Methane Reforming (S.M.R.) a partire dal biometano e che consentirà anche di “catturare” sostanziose parti di CO2 con una potenza installata equivalente a circa 2,8 (MW). Un secondo ed un terzo impianto di produzione, stoccaggio, distribuzione dell’idrogeno saranno realizzati ad Edolo ed a Brescia – le stazioni di testa della tratta ferroviaria -, con la tecnologia dell’Idrolisi, con una potenza installata equivalente a circa 5 (MW).

L’ecologia è un investimento ed ha un costo, gli impianti ad idrogeno non si sottraggono a questa logica ed il progetto H2iseO prevede un investimento pari a 392 milioni di Euro di cui ben 248,1 sono già completamente finanziati, cominciando dal contributo di 97,2 milioni del PNRR a cui vanno aggiunti il contributo di 80,1 milioni da parte della Regione Lombardia e 70,8 milioni finanziati da FNM (Ferrovie Nord Milano).

Descritto il progetto in generale e le relative infrastrutture pianificate, è utile capire perché la scelta fatta ricade sull’utilizzo dell’idrogeno. L’idrogeno è il più leggero ed abbondante fra gli elementi naturali. Rappresenta una preziosa alternativa ai combustibili fossili in quanto con la sua combustione può essere trasformato in energia elettrica senza alcuna emissione di sostanze nocive nell’atmosfera, contribuendo alla conservazione di una atmosfera pulita. Globalmente il progetto può essere descritto nella figura sottostante dove gli impianti di produzione e distribuzione di idrogeno servono a rifornire la carrozza “Power Train” del treno “Coradia” dove l’idrogeno (contenuto in bombole a 350 atmosfere), combinandosi con l’ossigeno O2 nelle celle a combustione, produce direttamente corrente elettrica a sua volta utilizzata sia per la forza motrice del treno (posta nei carrelli di estremità), che per l’impianto elettrico del treno stesso che sovraintende a molteplici funzioni quali apertura porte, illuminazione, condizionamento, schermi informativi e batterie tampone a ioni di litio per il recupero di energia (batterie che verranno ricaricate durante le fasi di frenata del treno e nei tratti in discesa).

Il treno Arcadia presente in Fiera si presentava con linee moderne e molto aerodinamiche, il treno era composto da 5 vetture con la “Power Train” posta al centro per avere una simmetria della composizione e di tutti i cablaggi elettrici. I carrelli motori risultavano quindi essere in testa ed in coda al treno, configurazione utile in quanto la stazione di Edolo è una stazione di testa che non consente la rotazione del convoglio. Estrema cura è stata adottata per garantire il massimo confort e sicurezza sia al personale del treno (la cabina del macchinista ha una consolle studiata ergonomicamente come la sua poltrona, con una porta rinforzata), sia per i passeggeri ai quali sono dedicati ampi spazi dedicati tranne che lo stretto corridoio della carrozza “power-train” limitato dallo spazio occupato dalle bombole di idrogeno stivate ai lati del corridoio.

Il treno è stato pensato per dare il massimo comfort ai passeggeri cominciando dagli ampi spazi dotati di tavolino estensibile, una toilette moderna ed ergonomica. Le carrozze aggiuntive sono equipaggiate per dare il massimo comfort sia alle famiglie con carrozzelle per bambini piccoli che per ospitare le persone con hanno difficoltà di deambulazione, tutte persone che devono utilizzare e potere fissare le carrozzelle durante il viaggio, a cui è stato dedicato un ampio spazio in prossimità delle porte di accesso. Così come per un bagno apposito per le persone portatrici di handicap e le istruzioni in alfabeto braille per le persone non vedenti.

Essendo un treno anche a vocazione turistica, la compagnia ha deciso di sacrificare alcuni spazi dedicati ai passeggeri per potere ospitare biciclette e carrozzine per disabili nelle aree comprese fra le porte di accesso ed i soffietti di congiunzione delle porte attrezzandoli con rastrelliere per biciclette e rampe in salita per facilitarne il posizionamento.

Andando più negli aspetti tecnici, il treno è molto simile ad un normale treno elettrico, solamente che l’energia elettrica viene prodotta direttamente a bordo del treno stesso. L’ingegneria, la costruzione, l’assemblaggio finale del treno Coradia (una volta che la carrozza “Power Train”, che viene assemblata nelle officine di Vado Ligure e poi spedita a Savigliano), vengono realizzati negli stabilimenti di Savigliano, dove vengono eseguiti anche il collaudo e la certificazione: quindi, un treno totalmente italiano.

Il convoglio è partito nei giorni scorsi dal sito di Savigliano alla volta di Salzigitter, in Germania, dove, nello stabilimento Alstom di Salzigitter, sono previsti i primi test statici con l’idrogeno e i test dinamici a bassa velocità. Il treno tornerà poi in Italia per gli ultimi test dinamici lungo la linea ferroviaria della Valcamonica.

La strada di questa nuova tecnologia è aperta, non è tutto oro quello che luccica i rendimenti degli idrolizzatori (equipaggiamenti che ricavano l’idrogeno dall’idrolisi dell’acqua) hanno un rendimento del 50% ed a loro volta le celle a combustione interna hanno anche loro un rendimento del 50%. Quindi alla fine del ciclo si ricava il 50% del 50% ovvero solamente il 25% della energia spesa per produrre l’idrogeno viene utilizzata per la trazione. Fortunatamente, la tecnologia degli elettrolizzatori e delle celle a combustione è in continua evoluzione, e si ritiene che la percentuale dei rendimenti dovrebbe aumentare in tempi brevi. Ricordando che una energia iniziale “pulita” a costo zero (eolico, fotovoltaico) non “pesa” nel caso di un rendimento scarso, ma risolve invece con la produzione dell’idrogeno l’annoso problema del come e dove “accumulare” l’energia elettrica prodotta in surplus e non utilizzata immediatamente.

Testo e foto di Flavio Scopinich