Treni ad idrogeno: la soluzione per i viaggiatori della Lombardia e dell'Italia?

In queste settimane il trasporto pubblico locale (tpl)  è tornano di moda nel dibattito pubblico e sociale.

Quando fa comodo diventa oggetto di campagna elettorale, poi quasi "abbandonato" dai comuni perché è competenza regionale. Infine viene marginalizzato dalle regioni perché è prioritaria la tutela della salute e si scaricano sui Governi i mali del sistema.

Di fatto diventa inefficiente, non sicuro, rischioso e più comodo per il nostro “benessere”, prendere il mezzo privato.

Poi quando il mezzo privato diventa troppo costoso, ritorniamo sui mezzi pubblici “tagliati” e ci lamentiamo perché il servizio non esiste più: lo abbiamo distrutto anche noi (cittadini) con il nostro atteggiamento di indifferenza.

Per colorare la discussione sui trasporti, ora si sta parlando di treni ad idrogeno perché si vuole dare una svolta verde alle “nostre vite”.

Trenord e Fnm vogliono tramite il progetto H2iseO  vogliono promuovere nel Sebino e in Valcamonica quella che chiamano la prima “Hydrogen Valley” italiana.

Anche Fs sta avviando un progetto per valutare la fattibilità tecnico-economica e nuovi modelli di business legati allo sviluppo e la diffusione dei trasporti ferroviari a idrogeno in Italia (firmato  un memorandum of undertanding con Snam).

Ma cosa ne pensano i rappresentanti dei viaggiatori sul tema, che hanno competenza in materia ferroviaria e non solo. Riportiamo alcune riflessioni.

C.R. Ingegnere elettrico, che lavora nel settore trasporti

La trazione ad idrogeno va bene in alcuni contesti, ma non è la panacea di tutti i mali e soprattutto, con la tecnologia attuale, l'idrogeno non è affatto pulito, poiché per produrlo si usa il metano.

In pratica la molecola di metano, CH4, viene scissa tramite una reazione chimica chiamata di steam reforming, con la quale si ottiene idrogeno (H2) e anidride carbonica (CO2).

Quindi, la produzione dell'idrogeno a partire dal metano, sviluppa CO2.

Esiste un altro modo per produrre idrogeno, che è la reazione di elettrolisi dell'acqua, cioè spezzare la molecola dell'acqua (H2O) in idrogeno e ossigeno, utilizzando la corrente. Questa reazione però è molto dispendiosa e per questo motivo è utilizzata solo in applicazioni particolari.

Per questo motivo, il 96% dell'idrogeno prodotto a livello mondiale deriva dal metano e solo il 4% deriva dall'idrolisi dell'acqua.

Già questo scarta l'idrogeno dai combustibili "puliti".

Ma, assumiamo che in un futuro prossimo si riesca a produrre idrogeno a partire dall'acqua.

La trazione a idrogeno è ottimale per applicazioni ad elevata potenza, come ad esempio il settore aereo, i TIR. Per il trasporto ferroviario, è l'ideale per lunghe linee non elettrificate che attraversano vaste zone rurali e che non incrociano altre linee elettrificate.

Esempi di applicazioni ferroviarie perfette sono ad esempio le ferrovie negli Stati Uniti o in Australia, quasi interamente non elettrificate, che attraversano ampie zone desertiche (anche per km e km) e che spesso sono percorse da lunghi e pesanti treni merci.

In Italia, un'applicazione sensata di questi treni può essere in Sardegna, dove la rete è totalmente non elettrificata. O in altre realtà particolari, tipo la linea Terni-Sulmona (lunga e interamente non elettrificata), dove i servizi che vi circolano, circolano solo sul tratto non elettrificato.

Al contrario, per tratti di linea non elettrificati piuttosto brevi, percorsi da servizi che hanno una parte del tragitto su linea elettrificata, l'idrogeno non è la soluzione migliore. In questo caso, per servizi passeggeri su linee secondarie, normalmente effettuati con automotrici leggere e corte, e che percorrono tratti non elettrificati al di sotto dei 70km, la scelta ideale sono i treni a batteria.

Questo perché il treno a batteria, normalmente funziona con il pantografo, come un normale treno elettrico. Quando si trova sotto la catenaria, usa la corrente sia per andare che per caricare la batteria. Quando poi entra nel tratto non elettrificato, abbassa il pantografo e funziona solo con la batteria.

In Italia, le principali linee non elettrificate hanno proprio le caratteristiche ideali per i treni a batteria: tratti di linea non elettrificati piuttosto corti e con servizi che percorrono anche linee elettrificate. Esempi in Lombardia: linea Pavia-Vercelli, che ha elettrificazione a Pavia, a Mortara e a Vercelli (i tratti non elettrificati sono tutti <70km). O ancora Pavia-Codogno (elettrificata a Pavia e da Casalpusterlengo a Codogno), linea Pavia-Alessandria (elettrificata a Pavia e da Torreberetti ad Alessandria, circa il 25% del percorso), linea Brescia-Parma (elettrificata da Brescia a S. Zeno Folzano, in stazione a Piadena e a Parma)... e poi qui arrivano la Monza-Molteno-Lecco, percorsa dagli S7 che fanno il tratto Milano-Monza sotto catenaria e poi diesel fino a Lecco. E la Como-Lecco.

Su quest'ultima, come già sottolineato mille volte, l'idea è quella di prolungare i servizi svizzeri. Quindi è indispensabile elettrificare perché con l'elettrificazione è sufficiente comprare qualche treno in più, uguale a tutti gli altri, mentre senza elettrificazione, per pochi km non elettrificati, bisogna sostituire praticamente tutta la flotta per solo due treni in più, con costi molto più elevati, anche di gestione (riduzione economie di scala, ecc).

Detto questo, per la Lombardia io vedrei bene l'elettrificazione della Como-Lecco e potenzialmente anche della Monza-Molteno-Lecco, mentre l'uso di treni a batteria sulle altre linee.

Sulla Brescia-Edolo, se proprio hanno deciso di usare i treni a idrogeno, ok, proviamoli. Quella linea è piuttosto lunga e non incrocia altre linee elettrificate.

Tra l'altro, gli stessi produttori di treni ad idrogeno sottolineano che la tecnologia a batteria è maggiormente applicabile dove la linea sia parzialmente elettrificata e i tratti non elettrificati siano corti (i casi lombardi)

Resta il fatto che, con il panorama futuro di poche risorse, io non le sprecherei in esperimenti ma punterei più sulla qualità e quantità del servizio.

In altre parole, prima di spendere milioni per dei treni che sostituirebbero dei treni diesel pressoché nuovi (come i GTW Stadler, comprati pochi anni fa), userei le risorse per evitare pesanti tagli al trasporto ferroviario, visto che Trenord ha già messo le mani avanti dicendo che per il 2021 le mancano per mln€ e quindi sarà "costretta" a tagliare servizi.

Franco Aggio rappresentante dei viaggiatori al Tpl

Il problema dell'idrogeno non è il suo utilizzo come combustibile ma come viene prodotto: cioè per ricavare idrogeno si devono utilizzare altre fonti quali: metano, olio combustibile, carbone, nucleare ed in piccole parti viene usato l'idroelettrico, eolico.  Di conseguenza il problema è che se devo produrre idrogeno usando fonti inquinanti non è che si risolve granché il problema dell'inquinamento.

L'ideale sarebbe produrre idrogeno solo da fonti verdi: idroelettrico ed eolico, forse il fotovoltaico. E proprio per questo secondo me la trazione ferroviaria ad idrogeno non potrà essere per tutte le linee ma solo per quelle che insistono su territori dove l'idrogeno può essere ricavato agevolmente e nelle vicinanze di centrali idroelettriche e parchi eolici perché anche il suo trasporto costa e non è privo di rischi. Quindi in Lombardia la val Camonica va bene ma solo quella.

Un'altra zona che mi viene in mente in cui potrebbe funzionare è la Puglia: le ferrovie del Sud-Est tra il barese ed il Salento.

Sulle linee non elettrificate dove l'utilizzo dell'idrogeno non sarebbe conveniente sia per i costi che per l'impatto ambientale della sua produzione e dove l'elettrificazione non abbia un senso l'ideale è l'utilizzo di treni ibridi (gasolio e batterie elettriche) che Trenitalia sta facendo costruire.

A.M. Ingegnere Chimico abilitato all'esercizio della professione di Ingegnere Industriale

L'idrogeno non esiste spontaneamente sulla Terra, è instabile e altamente infiammabile e deve essere prodotto da altra materia consumando energia.

Nelle università ci sono studi per ottenere idrogeno da fonti rinnovabili ma questi studi non sono ancora arrivati allo stato di applicazione industriale.

L'idrogeno si fa dal metano o da frazioni petrolifere leggere, in parte bruciandolo e in parte convertendolo chimicamente attraverso il processo di Steam Reforming.

L'idrogeno può essere prodotto dall'acqua per idrolisi ma con enorme consumo di corrente elettrica e bassissima efficienza: è uno spreco energetico soprattutto visto che va capito se la corrente elettrica utilizzata è da fonti rinnovabili oppure no.

In questo attuale contesto di sviluppo l'utilizzo dell'idrogeno è ecologico solo in apparenza mentre in realtà nasconde costi economici ed energetici e consumo di fonti fossili, in più aggiungendo il rischio esplosione.

L'idrogeno oggi sembra solo un grande favore alle ditte che si occupano di gas naturale. Infatti nel progetto FNM è coinvolta SNAM.

Dove non è possibile o vantaggioso elettrificare appare più sensato (ma meno facile da dire) utilizzare tecnologie combinate tra: alimentazione elettrica da catenaria, motore diesel con le ultime tecnologie di abbattimento degli inquinanti e batteria.

La Lombardia ha bisogno di km di servizio treni e bus, non di promesse propagandistiche che vanno a vantaggio di pochi.

L.C.  Ingegnere informatico

Non ho nessuna preclusione di principio verso nessuna tecnologia. La questione idrogeno dovrebbe essere affrontata in modo neutro, valutando se è utile a risolvere qualche problema e se il rapporto vantaggi/svantaggi è positivo.

Sembra invece che sia usato come una mano di vernice (più o meno verde e con molti dubbi a riguardo) per coprire il disinteresse verso il trasporto pubblico.

Esaminiamo sinteticamente le esigenze della trazione ferroviaria.

In linee a traffico relativamente modesto e che non hanno esigenze di interconnessione con le confinanti reti elettrificate va benissimo la trazione termica. Gli attuali standard e l'esiguo parco circolante indicano ancora oggi nel moderno diesel la soluzione migliore anche dal punto di vista dell'impatto ambientale, con emissioni irrilevanti.

Rimane la questione delle emissioni di CO2. L'idrogeno è una soluzione solo in presenza di un notevole surplus di produzione di energia da fonti rinnovabili (eolico, solare) o nucleare con abbandono pressoché totale della produzione termoelettrica. Ma questa, al momento, non è la condizione in cui ci troviamo e non ci troveremo a lungo.

Non vorremmo, per usare retoricamente il condizionale, che l'idrogeno venisse usato per distogliere l'attenzione dalle magagne del servizio. Guarda caso proprio sulla Brescia-Iseo-Eolo stiamo parlando di idrogeno e non del fatto che il servizio è stato fortemente peggiorato che buchi d'orario e cadenzamenti.

Oppure come mezzo per non fare elettrificazioni dove la trazione elettrica non è fine a se stessa ma serve all'interconnessione operativa con le confinanti reti elettrificate, come è il caso della Como-Leccco,  che ha il suo più grosso potenziale nel traffico dei frontalieri tra  Brianza e il Ticino.

(FOTO copyright  https://www.alstom.com/it/press-releases-news/2020/9/il-treno-ad-idrogeno-di-alstom-servizio-passeggeri-anche-austria)