La sfida per decarbonizzare il trasporto merci passa sempre più dal confronto tra batterie e idrogeno. Se i veicoli elettrici a batteria continuano a dominare il dibattito sulla mobilità sostenibile, una nuova ricerca di ENEA e Università della Tuscia suggerisce che, almeno nel settore dei mezzi commerciali e dei camion, l’idrogeno potrebbe ritagliarsi un ruolo da protagonista.
Secondo lo studio pubblicato sull’International Journal of Hydrogen Energy, i veicoli a celle a combustibile alimentate a idrogeno possono ridurre i costi complessivi fino al 55% rispetto agli equivalenti elettrici a batteria nelle tratte superiori ai 300 chilometri e per i mezzi con massa compresa tra 3,5 e 18 tonnellate.
Lo studio: confronto tra diesel, elettrico e idrogeno
I ricercatori hanno analizzato il cosiddetto Total Cost of Ownership (TCO), ovvero il costo totale di possesso che include acquisto, gestione e operatività del veicolo lungo il suo ciclo di vita. L’analisi ha preso in esame quattro diverse tecnologie di propulsione:
- diesel tradizionale;
- motore a combustione interna alimentato a idrogeno;
- veicoli elettrici a batteria (BEV);
- veicoli elettrici a celle a combustibile alimentate a idrogeno (FCEV).
Lo studio ha inoltre considerato quattro classi di peso, da 3,5 fino a 44 tonnellate, e percorrenze giornaliere comprese tra 100 e 700 chilometri.
Perché l’idrogeno diventa competitivo sulle lunghe distanze
Dall’analisi emerge che i veicoli elettrici a batteria restano i più efficienti dal punto di vista energetico, ma incontrano alcune criticità quando si passa al trasporto merci pesante e alle lunghe percorrenze.
Il principale ostacolo è rappresentato dalle batterie, che incidono sia sul costo iniziale sia sul peso complessivo del mezzo. Nei camion più grandi, infatti, l’accumulo necessario per garantire autonomie elevate può ridurre la capacità di carico e aumentare i costi operativi.
Secondo Viviana Cigolotti, responsabile della Divisione Tecnologie e vettori per la decarbonizzazione presso il Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili e coautrice dello studio:
“Nel complesso, i BEV sono i più efficienti dal punto di vista energetico ma pagano in termini di capacità di carico, soprattutto sulle tratte più lunghe. A pesare sono soprattutto i costi più elevati per l’acquisto e la sostituzione delle batterie a metà vita del mezzo e, naturalmente, il loro ingombro. Di conseguenza risultano meno competitivi dei veicoli a celle a combustibile”.
Nei veicoli a idrogeno, invece, il pacco batterie svolge principalmente una funzione di supporto e può essere fino a dodici volte più piccolo rispetto a quello di un camion elettrico tradizionale. L’energia necessaria all’autonomia viene immagazzinata sotto forma di idrogeno compresso, che offre una densità energetica superiore rispetto alle batterie in rapporto al peso.
I costi a confronto
Per i camion da 18 e 44 tonnellate, l’analisi evidenzia un vantaggio economico per i veicoli a celle a combustibile rispetto ai modelli elettrici a batteria (BEV). Già sulle percorrenze più contenute, pari a 100 chilometri al giorno, i costi complessivi dei BEV risultano superiori del 14,4% nella categoria da 18 tonnellate e del 4,9% per i mezzi da 44 tonnellate.
Il divario cresce sensibilmente con l’aumentare delle distanze percorse. Sulle tratte di 700 chilometri al giorno, infatti, i camion elettrici a batteria possono arrivare a costare oltre il 52% in più rispetto alle equivalenti soluzioni a idrogeno.
Lo studio sottolinea inoltre come i mezzi pesanti presentino un costo del trasporto inferiore lungo l’intero ciclo di vita rispetto ai veicoli leggeri, grazie alla maggiore capacità di carico che consente di distribuire meglio i costi operativi.
Diesel ancora leader, ma l’idrogeno recupera terreno
Nonostante i progressi delle tecnologie a zero emissioni, il diesel continua a essere l’opzione economicamente più vantaggiosa ma l’idrogeno guadagna terreno. Oltre i 300 chilometri di percorrenza e per i veicoli fino a 18 tonnellate, le celle a combustibile alimentate a idrogeno raggiungono livelli di competitività con il vantaggio delle zero emissioni.
“Dai risultati del nostro studio emerge in modo chiaro che, per il trasporto merci a zero emissioni, le politiche dovrebbero privilegiare i mezzi elettrici a celle a combustibile rispetto a quelli a batteria. Si tratta tuttavia di un settore ancora emergente, che richiede ulteriori analisi e sperimentazioni per valutare in modo completo costi ed efficienza. Sarà inoltre fondamentale ampliare lo sguardo a scenari più ampi, includendo anche gli aspetti legati alla produzione e alla distribuzione dell’idrogeno per il trasporto su strada”
conclude Cigolotti.
Un settore chiave per il clima europeo
La questione assume un’importanza crescente anche alla luce del peso del settore trasporti nelle emissioni europee. Secondo le stime dell’Agenzia Europea per l’Ambiente, nel 2023 i trasporti hanno generato quasi un terzo delle emissioni complessive di gas serra dell’Unione Europea.
Nello stesso anno il trasporto merci ha movimentato circa 3.500 miliardi di tonnellate-chilometro, con una crescita del 43% rispetto al 1995. Oltre la metà delle merci europee, il 52,6%, continua a viaggiare su strada, confermando il ruolo centrale del trasporto su gomma e la necessità di accelerarne la transizione verso tecnologie a basse o zero emissioni. Il diesel resta l’opzione più economica a breve termine, ma non è più sostenibile.
Le politiche di incentivo dell’UE e dei singoli governi dovrebbero iniziare a privilegiare in modo strategico i mezzi a celle a combustibile rispetto all’elettrico puro per il trasporto pesante. La sfida immediata si sposta ora sulla creazione delle infrastrutture di produzione, stoccaggio e distribuzione dell’idrogeno green, l’ultimo tassello mancante per trasformare questa competitività teorica in realtà quotidiana sulle autostrade europee.
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