Dual-Fuel con idrogeno per i camion del futuro sostenibile

In occasione di Transpotec Logitec (13-16 maggio, FieraMilano), Ford Trucks Italia ha presentato ufficialmente il progetto Dual-Fuel (H-Dual), implementato in un veicolo pesante Ford F-Max L. Si tratta di una soluzione tecnica basata sull’integrazione di due carburanti: gasolio HVO (Hydrotreated Vegetable Oil, biocarburante avanzato ottenuto per idrogenazione di oli vegetali e grassi di scarto come oli esausti e residui animali) e idrogeno. In alternativa a quest’ultimo è previsto l’impiego di idrobiometano, una miscela di idrogeno e biometano.

L’obiettivo è sviluppare e validare la prima soluzione di adattamento a idrogeno su veicolo pesante, per poi avviarne la commercializzazione su larga scala e contribuire alla costruzione di un sistema logistico ecologicamente ed economicamente sostenibile.

I partner del progetto

Al progetto, oltre a Ford, hanno partecipato Ecomotive Solutions, il Politecnico di Milano, LC3 Trasporti, SFBM e Greenture, ognuno con un ruolo ben definito. Ford Trucks Italia – con il contributo di Ford Trucks Turchia – ha garantito la dimensione industriale della sperimentazione. Ecomotive Solutions ha curato lo sviluppo tecnologico, occupandosi della progettazione e dell’integrazione del sistema di alimentazione Dual-Fuel. Il Politecnico di Milano ha condotto la validazione delle prestazioni del sistema e l’analisi delle emissioni. LC3 Trasporti ha messo a disposizione l’ambiente operativo, inserendo il veicolo nelle proprie attività logistiche quotidiane. SFBM ha gestito l’integrazione ingegneristica, garantendo sicurezza e affidabilità dei sistemi di immagazzinamento dei gas. Greenture, società del gruppo Snam, ha infine assunto il compito di sviluppare le infrastrutture per il rifornimento di idrogeno.

Come è nato il progetto e come sarà impiegato

Il progetto è nato nel 2024 su iniziativa di Snam, che ha coinvolto LC3 Trasporti per definire le operazioni necessarie alla sua realizzazione. Ford è stata successivamente individuata come costruttore in grado di assicurare un supporto industriale di elevato livello. Per la trasformazione dell’impianto propulsivo è stata chiamata Ecomotive Solutions, specializzata in sistemi a carburanti alternativi, mentre SFBM – certificatore ufficiale delle bombole di Snam – è intervenuta per garantire la sicurezza dei serbatoi destinati allo stoccaggio dell’idrogeno. In parallelo, Snam ha avviato la costruzione di una prima stazione di rifornimento ad Arquata Scrivia, in provincia di Alessandria, la cui operatività è prevista tra settembre e ottobre di quest’anno.

“Forte dell’esperienza maturata con i trasporti a LNG – che garantiscono un’autonomia di circa 800 chilometri, analoga a quella del sistema H-Dual – LC3 Trasporti intende impiegare il nuovo mezzo sulle tratte Piacenza-Genova e per le consegne nell’hinterland milanese e nella Pianura Padana” ha affermato Giuliano Baldassarri fleet manager LC3 Trasporti. “La scelta di aderire al progetto non è stata guidata da un obiettivo di riduzione del TCO (Total Cost of Ownership), ma da una precisa volontà di migliorare l’impatto ambientale delle attività di trasporto pesante.”

L’azienda è consapevole che l’innovazione tecnologica comporta costi più elevati nella fase iniziale, ma in genere destinati a ridursi progressivamente con la maturazione e la diffusione della tecnologia. Essere tra i primi adottanti consente inoltre di accumulare esperienza e know-how, che si tradurranno in un vantaggio competitivo nel lungo periodo.

Un retrofit

Ecomotive Solutions ha sviluppato un impianto in configurazione retrofit applicato al motore originale del Ford F-Max L. Il sistema consente l’utilizzo di gasolio abbinato a idrogeno puro oppure alla miscela idrobiometano, attraverso un kit comprendente una piattaforma elettronica per la gestione e il dosaggio dei diversi carburanti. L’intervento è stato concepito per essere il meno invasivo possibile: non ha richiesto modifiche meccaniche pesanti al propulsore, preservando così l’integrità strutturale del motore originale.

Dal punto di vista tecnico, il motore Dual-Fuel è progettato per funzionare utilizzando due carburanti contemporaneamente, tipicamente gasolio (o HVO) come combustibile “pilota” e gas (metano, biometano, idrogeno) come combustibile principale. In pratica il gas è introdotto nella camera di combustione e poi è iniettata una quantità di gasolio o HVO, che innesca la combustione del gas.
Giovanni Deregibus amministratore Ecomotive Solutions evidenzia che “Questo schema operativo consente di ottenere emissioni inferiori rispetto all’uso del solo gasolio, una maggiore efficienza energetica e una flessibilità operativa superiore, poiché il motore mantiene la capacità di funzionare anche con il solo gasolio qualora necessario. Il retrofit si presta a contribuire alla sostenibilità del trasporto pesante italiano, contesto caratterizzato da un’età media dei veicoli particolarmente elevata, anche se la riuscita della conversione dipende in buona misura dalle caratteristiche tecniche del motore di partenza.”

Contenere l’idrogeno in bombole intelligenti

“Le bombole per lo stoccaggio dell’idrogeno rappresentano il componente più critico del progetto, sia sotto il profilo della sicurezza sia dell’autonomia del veicolo. La loro certificazione è stata affidata a SFBM, unica azienda autorizzata per legge al collaudo e alla revisione delle bombole contenenti metano in Italia. Con il Decreto Energia del 2024, SFBM ha esteso il proprio mandato alla certificazione dei serbatoi destinati all’idrogeno a bordo dei veicoli” sottolinea Marco Mele AU SFBM.

Le bombole selezionate per il progetto H-Dual hanno una struttura composita: involucro interno metallico e rivestimento esterno in fibra di carbonio. Il sistema è progettato e collaudato per lo stoccaggio di idrogeno puro o di idrobiometano a una pressione di 350 bar (35 MPa), in condizioni di completa sicurezza operativa.

Sul fronte della gestione e del monitoraggio, una delle innovazioni più significative è l’adozione di un sistema di tracciabilità basato su QR code. Questo strumento consente di monitorare le migliaia di bombole in circolazione sul territorio nazionale, garantendo la corretta esecuzione di manutenzione, revisione periodica e verifica dello stato di sicurezza di ogni singolo serbatoio. Il passo successivo è l’evoluzione verso QR code intelligenti equipaggiati con tecnologia IoT (Internet of Things). Questi sensori, installati sulle bombole a bordo dei veicoli in movimento, saranno in grado di rilevare parametri in tempo reale come la pressione interna, trasmettendo i dati a un impianto centrale. Un sistema di sorveglianza remota potrà così richiamare prontamente un determinato mezzo qualora le misurazioni rilevino condizioni anomale o critiche a bordo dei serbatoi.

La certificazione delle emissioni e dei consumi

“Il Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano è stato coinvolto nel progetto con l’incarico di studiare e certificare i livelli di emissioni e i consumi del veicolo modificato” racconta Tommaso Lucchini, docente di motori a combustione interna, Dipartimento di energia del Politecnico di Milano. “Le analisi condotte hanno permesso di verificare che, in specifiche condizioni operative, è possibile portare la quota di idrogeno fino al 30% del carburante totale utilizzato dal motore, con una conseguente riduzione del 30% delle emissioni di CO2 rispetto all’uso del solo gasolio. Il retrofit si conferma quindi tecnicamente promettente, con prestazioni però variabili in funzione delle caratteristiche del motore di partenza.”

Una eventuale fase successiva del progetto potrà esplorare ottimizzazioni per sfruttare appieno le potenzialità della tecnologia. Va segnalato un aspetto tecnico critico: pur riducendo significativamente la produzione di particolato, la combustione Dual-Fuel lascia sostanzialmente invariate le emissioni di ossidi di azoto (NOx), con un rapporto NO/NO2 leggermente più sfavorevole rispetto al funzionamento a solo gasolio. Questa caratteristica potrebbe avere implicazioni sul sistema SCR (Selective Catalytic Reduction) impiegato per il controllo delle emissioni nei motori diesel. È un aspetto da monitorare e ottimizzare in futuro, ma che non compromette il potenziale complessivo della tecnologia Dual-Fuel.

La provenienza dell’idrogeno

Un elemento determinante per la reale sostenibilità del progetto H-Dual è la provenienza dell’idrogeno utilizzato: perché il bilancio ambientale sia effettivamente positivo, l’idrogeno deve essere verde, ovvero prodotto tramite elettrolisi alimentata esclusivamente da energia rinnovabile. Allo stato attuale, solo l’1% dell’idrogeno globalmente utilizzato è di origine verde, a fronte di un impiego industriale consolidato da decenni in settori come la sintesi di fertilizzanti, la produzione di solventi chimici e la raffinazione del petrolio.

Allo stato attuale, solo l’1% dell’idrogeno globalmente utilizzato è di origine verde

La decarbonizzazione tramite idrogeno verde non può quindi limitarsi al settore della mobilità, ma deve investire anche tutti gli altri comparti industriali in cui questo gas è impiegato su larga scala.

Nel trasporto pesante, l’idrogeno offre un vantaggio strutturale grazie alla sua densità energetica, che consente autonomie elevate e tempi di rifornimento contenuti. I principali ostacoli alla sua diffusione rimangono tuttavia la creazione di una rete di distribuzione capillare e il costo alla pompa: oggi l’idrogeno per autotrazione si attesta intorno ai 15 euro al chilogrammo, equivalente a un costo del gasolio di circa 5 euro al litro. Per abbattere questo costo è indispensabile incrementare produzione e consumo, innescando le economie di scala necessarie a rendere la filiera economicamente competitiva.

Un’iniziativa importante per Ford

Il progetto H-Dual ha rappresentato per Ford un’occasione strategica: lavorare a fianco di partner altamente specializzati e avanzare nelle competenze tecnologiche in un’ottica di sostenibilità. Ford ritiene che il percorso verso la decarbonizzazione del trasporto pesante richieda l’adozione parallela di tecnologie diverse. Non esiste una soluzione unica valida per tutti gli scenari, e il Dual-Fuel si inserisce in questo approccio come una delle strade percorribili nel breve-medio termine.

“L’ingresso di Ford nel progetto è stato guidato da una logica pragmatica: non sviluppare un prototipo autoreferenziale, ma costruire un precursore industriale in grado di anticipare una produzione in serie, con l’obiettivo di immettere sul mercato un numero significativo di veicoli pesanti H-Dual” afferma Nicola Russo amministratore delegato di Ford Trucks Italia. “In quest’ottica, il retrofit assume un ruolo particolarmente rilevante: applicato ai veicoli già in circolazione, può ridurre l’impatto ambientale del parco circolante in tempi più rapidi rispetto all’attesa di un ricambio generazionale della flotta.”

In parallelo, Ford continua a investire in soluzioni che richiedono orizzonti temporali più lunghi e investimenti maggiori, come la trazione totalmente elettrica. Il successo di queste tecnologie, tuttavia, non dipende soltanto dalle prestazioni tecniche o dall’efficienza energetica, richiede anche condizioni di mercato favorevoli e un quadro politico che orienti concretamente lo sviluppo verso la sostenibilità, con incentivi strutturali e infrastrutture adeguate.