Gli autobus a idrogeno richiedono fino al 145% in più di energia dei bus elettrici e hanno costi di gestione 2,3 volte superiori a parità di distanza coperta.
Lo spiega un recente studio dal titolo “Monitored data and social perceptions analysis of battery electric and hydrogen fuelled buses in urban and suburban areas” elaborato dall’Eurac Research Institute for Renewable Energy, e pubblicato su Journal of Energy Storage.
I dati sono stati raccolti da gennaio 2021 ad aprile 2022, monitorando 21 autobus a zero emissioni (ZEB) già utilizzati dalla Società Autobus Servizi d’Area per il servizio di trasporto pubblico nelle aree urbane ed extraurbane della Provincia di Bolzano.
Più nel dettaglio, la flotta analizzata era composta da 5 bus elettrici a batteria (BEB) e 16 autobus elettrici a celle a combustibile (FCEB), di cui 12 a idrogeno.
Con i risultati ottenuti è stato possibile confrontare le due tipologie di tecnologia: un modello a idrogeno (Solaris Urbino 12 Hydrogen) e un modello elettrico (Solaris Urbino 12 Electric), entrambi di 12 metri di lunghezza, ai quali è stata fatta percorrere la stessa distanza.
I dati di monitoraggio sono stati raccolti al termine di ogni attività giornaliera e analizzati in base a una serie di caratteristiche prestazionali, tra cui l’efficienza energetica e il costo di gestione dei mezzi.
Efficienza energetica a confronto
Per quanto riguarda l’efficienza energetica, i dati raccolti hanno analizzato l’efficienza media complessiva e mensile tank-to-wheel (TTW), ovvero l’energia consumata dal serbatoio alla ruota.
La figura in basso mostra l’efficienza energetica media TTW divisa per trimestre, sia per il mezzo a idrogeno (Solaris Urbino 12, colore azzurro chiaro) che per il mezzo elettrico (Solaris Urbino 12, colore arancione), con identiche dimensioni (12 m).
I risultati ci dicono che l’efficienza energetica media TTW per il bus a idrogeno è di 310,24 kWh/100 km. Invece, per il bus elettrico è di 137 kWh/100 km.
Questo perché, l’utilizzo dell’idrogeno come vettore energetico implica una significativa perdita di efficienza, non solo nella sua generazione, compressione e trasporto, ma, ed è questo il riscontro dello studio, anche nella sua trasformazione in elettricità per alimentare le celle a combustibile e far muovere il veicolo.
Secondo i ricercatori, infatti, la conversione dell’energia da idrogeno in elettricità comporta un rendimento dell’energia originaria che può variare dal 32% al 70%. Pertanto, il modello a idrogeno richiede tra il 126 e il 145% in più di energia rispetto al modello BEB per coprire la stessa distanza.
Confronto dei costi di gestione
Sul fronte dei costi di gestione dei mezzi, lo studio dice che da gennaio 2021 ad aprile 2022, la compagnia di trasporto pubblico ha speso circa 511.300 euro per rifornire e ricaricare l’intera flotta ZEB. Di questi costi, il 74% è stato destinato a rifornire i FCEB per coprire il 56% della distanza, mentre il 26% è stato destinato a ricaricare i BEB per coprire il 44% della distanza.
Pertanto, i costi di gestione per BEB e FCEB sono rispettivamente di 0,55 €/km e 1,27 €/km. Ciò significa che, a parità di distanza, per un bus a idrogeno sono 2,3 volte superiori a quello elettrico.
La ricerca è stata condotta nell’ambito del progetto europeo LIFEalps e lo studio è scaricabile dal sito Science Direct.
