Ma è davvero possibile pensare di dare vita ad un motore per automobili davvero ad emissioni zero? Chi ha provato a rispondere a questa domanda è stato il gigante dell’automotive giapponese Toyota, che negli ultimi anni ha iniziato a mettere a punto un motore ad acqua. Per quanto possa apparire strano, pare esista per davvero un’alternativa reale all’elettrico: vediamo insieme tutte le informazioni in nostro possesso fino a questo punto nel merito della questione.
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L’annuncio di Toyota
L’annuncio, in pompa magna, è giunto durante un briefing tecnico tenutosi in Giappone nel 2023 e nel corso del quale Hiroki Nakajima, Vicepresidente Esecutivo e Direttore Tecnico di Toyota, ha approfondito l’attuale strategia tecnologica della sua azienda e la direzione futura della produzione automobilistica.
La multinazionale ha infatti promesso una serie di novità di grande rilevanza per quanto riguarda la produzione di auto. I tre approcci fondamentali alla base di questa rivoluzione sono i concetti di elettrificazione, intelligenza e diversificazione. Eccoli spiegati nel dettaglio:
- Diversificazione: l’azienda ha scelto di ampliare il suo campo d’azione dalle “auto” alla “società”, includendo la libertà di mobilità e opzioni energetiche diversificate per tutti;
- Elettrificazione: Toyota si è impegnata a perseguire un “approccio multiplo”, introducendo motorizzazioni ottimali per ciascuna regione;
- Intelligenza: oltre ai veicoli e ai servizi, l’azienda promuoverà anche iniziative per ampliare la sua connessione con la società, come il progetto Woven City.
Lo sviluppo di un motore ad acqua si inserisce dunque a pieno titolo in questo “nuovo corso” di Toyota, proiettato verso un futuro più pulito e sostenibile. Ad onor del vero, comunque sia, l’azienda aveva già parlato del prodotto nel 2021, facendolo debuttare ufficialmente su una Corolla Sport del team ORC Rookie Racing durante una gara della Super Taikyu, una competizione di endurance asiatica di 24 ore, svoltasi nel weekend del 21-23 maggio 2021 presso il circuito del Fuji.
Come funziona un motore ad acqua
Nella maggior parte dei motori a idrogeno si sfrutta un sistema di raffreddamento ad aria, ma nel nuovo propulsore ad acqua di Toyota si è deciso piuttosto di adottare un sistema di raffreddamento che usa il liquido per dissipare il calore generato nelle camere di combustione. Questo approccio non solo permette al motore di raggiungere temperature estreme (che possono raggiungere fino a 2500°C, paragonabili a quelle di un altoforno), ma consente anche di utilizzare materiali più leggeri, come l’alluminio, al posto dell’acciaio per la costruzione del blocco motore e della testata. Il risultato che si riesce ad ottenere con con questo approccio è un propulsore più leggero, efficiente e in grado di operare a regimi di rotazione più elevati.
Toyota ha inoltre iniziato ad innovare il mercato con un’altra novità importante, vale a dire un sistema di doppia iniezione per l’idrogeno. Se infatti molti motori tradizionali utilizzano una sola modalità di iniezione, questa tecnologia combina l’iniezione diretta nel cilindro con l’iniezione indiretta nel collettore di aspirazione. Questo consente di ottimizzare la combustione dell’idrogeno a ogni regime del motore. L’iniezione diretta garantisce una combustione completa alle alte velocità, mentre quella indiretta permette di adattare la miscela alle necessità del motore in altre condizioni. Il risultato finale è un motore che offre prestazioni ottimali in qualsiasi situazione di guida.
Le caratteristiche di un motore simile
Tale motore a tre cilindri sfrutta dunque l’idrogeno come elemento combustibile, pur mantenendo un principio di funzionamento simile a quello dei classici motori a benzina tradizionali (che, come sappiamo, sono tremendamente inquinanti).
Tale motore turbo a tre cilindri è da 1.618 cm³ ed è alimentato con idrogeno compresso. A differenza delle celle a combustibile, che generano energia elettrica tramite una reazione chimica tra idrogeno e ossigeno per alimentare un motore elettrico, questa soluzione utilizza l’idrogeno direttamente nei cilindri come alternativa (altrettanto valida) alla benzina.
Siamo ad ogni modo ancora in una fase piuttosto sperimentale, nel senso che dopo i primi test sopra citati questo tipo di motore è stato utilizzato per ora solo nell’ambito di alcune competizioni sportive, proprio allo scopo di valutarne l’efficacia. Se i risultati saranno soddisfacenti, potrebbe essere introdotto anche sui modelli di produzione.
I vantaggi
Risulta dunque evidente come i punti di forza di una soluzione del genere siano numerosi, tra gli altri citiamo:
- Il livello di emissioni: il motore ad acqua Toyota si distingue ovviamente per il suo significativo contributo nella riduzione dei gas serra. Grazie alla tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno, l’unico residuo prodotto è il vapore acqueo, il che lo rende un’opzione sostenibile e rispettosa dell’ambiente rispetto ai tradizionali veicoli a benzina;
- Migliore efficenza energetica: le celle a combustibile a idrogeno garantiscono un’efficienza energetica superiore rispetto ai motori a combustione tradizionali. Ciò consente di convertire una maggiore quantità di energia immagazzinata nell’idrogeno in potenza effettiva, portando a consumi più efficienti e assicurando distanze di percorrenza maggiori;
- Un carburante rinnovabile e green: l’idrogeno, ottenuto dall’acqua attraverso il processo di elettrolisi, rappresenta una risorsa abbondante e rinnovabile, contrariamente a qualunque altro combustibile fossile.
