Come le celle a combustibile stanno rivoluzionando le linee ferroviarie non elettrificate

Treno ad idrogeno

Treno ad idrogeno (RDM-AI10_24)

L’idrogeno verde decarbonizza le linee non elettrificate: treni fuel‑cell fino a 1.200 km, rifornimenti rapidi e forte taglio CO₂, con progetti UE e Italia in avvio

L'idrogeno verde si conferma il vettore energetico ideale per decarbonizzare le tratte ferroviarie sprovviste di elettrificazione (circa il 40% delle linee europee e il 28% di quelle italiane). Attraverso la tecnologia delle fuel cell (celle a combustibile), che convertono l'idrogeno in elettricità rilasciando solo vapore acqueo, i nuovi convogli garantiscono fino a 1.200 km di autonomia, rifornimenti in pochissimi minuti e un risparmio annuo fino a 4.400 tonnellate di CO2 per treno. Sostenuto dalle strategie dell'Unione Europea (Green Deal, REPowerEU e IPCEI Hy2Move), l'idrogeno sta prendendo piede con progetti pionieristici in Germania e in Italia, dove l'autorizzazione dell'Alstom HMU214 segna l'avvio della conversione della storica linea Brescia–Iseo–Edolo in Valcamonica.

 

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Il trasporto ferroviario è già tra i più sostenibili, ma circa il 40% delle linee europee non è elettrificato. In queste tratte, i treni diesel restano una fonte significativa di emissioni. L’idrogeno verde emerge come soluzione chiave per sostituire il gasolio, senza richiedere costose infrastrutture di elettrificazione.

 



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Tecnologia e Funzionamento dei treni ad idrogeno

Il cuore del sistema è la cella a combustibile (fuel cell), un dispositivo che converte l'idrogeno immagazzinato a bordo in energia elettrica

 Funzionamento di una  cella a combustibile

Funzionamento di una  cella a combustibile (RDM-AI07_26)

  • -          L'idrogeno reagisce con l'ossigeno prelevato dall'aria esterna all'interno della cella a combustibile, generando elettricità, calore e acqua
  • -          L'elettricità prodotta alimenta i motori elettrici che muovono il treno
  • -          L'idrogeno verde è un vettore ad alta densità energetica per unità di massa, garantendo prestazioni elevate ai convogli
  • -          Alcuni treni all'avanguardia utilizzano tecnologie di riciclo, come l'uso del calore residuo della cella a combustibile per il riscaldamento interno dei vagoni e la purificazione delle acque reflue per il riutilizzo, massimizzando l'efficienza complessiva

 

I treni a idrogeno offrono vantaggi significativi rispetto ad altre forme di mobilità elettrica, specialmente per le lunghe distanze. Modelli avanzati come il treno cinese CINOVA H2 possono raggiungere un'autonomia di 1.200 km e una velocità massima di 200 km/h

Fare il "pieno" di idrogeno è estremamente rapido e richiede solo pochi minuti (circa 15 per i modelli più performanti), riducendo al minimo i tempi di fermo rispetto ai treni a batteria

Si stima che un singolo treno a idrogeno possa risparmiare fino a 4.400 tonnellate di CO2 all'anno rispetto a un equivalente diesel

 

Strategia europea per i treni a idrogeno

La strategia europea per i treni a idrogeno si inserisce nel quadro più ampio del Green Deal europeo e del piano REPowerEU, che identificano l'idrogeno come un vettore fondamentale per decarbonizzare i settori dei trasporti difficili da elettrificare

Il trasporto ferroviario è considerato uno degli ambiti più promettenti, poiché l'idrogeno rappresenta la principale alternativa ecologica ai motori diesel sulle tratte ferroviarie non elettrificabili

L'Unione Europea promuove lo sviluppo della tecnologia ferroviaria a idrogeno attraverso diversi strumenti :

  • -          Progetto Hyrail: Denominato "Hydrogen railway applications international lighthouse", è un'iniziativa finanziata dall'UE per valutare i risultati della ricerca e creare un quadro normativo e operativo favorevole all'adozione di questi treni.
  • -          IPCEI Hy2Move: Approvato nel maggio 2024, questo quarto pacchetto di "Importanti Progetti di Comune Interesse Europeo" è specificamente focalizzato sull'integrazione dell'idrogeno nei settori della mobilità e del trasporto
  • -          Regolamento AFIR: Sebbene si concentri molto sul trasporto stradale, il regolamento sull'infrastruttura per i combustibili alternativi invita le autorità pubbliche a valutare l'installazione di stazioni di rifornimento di idrogeno anche nei nodi intermodali per servire il settore ferroviario

Germania e Italia si sono distinte come pionieri. La Germania ha già in esercizio flotte di treni a celle a combustibile, mentre in Italia il progetto pilota di Alstom e Trenord in Valcamonica rappresenta uno dei primi casi d'uso reali su scala territoriale

In Italia, in linea con le direttive europee, si stima che fino a metà delle tratte diesel nazionali possa essere convertita all'idrogeno entro il 2030. Al 2050, la domanda tendenziale per il trasporto ferroviario a idrogeno è stimata in circa 0,3 Mtep

 

In Italia ci sono circa 4.645–4.763 km di linee ferroviarie non elettrificate, pari a circa il 28% della rete nazionale.

L’Italia ha autorizzato il primo treno a idrogeno (Alstom HMU214) nel giugno 2026, destinato alla linea Brescia–Iseo–Edolo. Questa linea (≈110 km) sarà la prima a essere convertita, con avvio operativo dopo la fase di test prevista da ANSFISA.

Sulla base dei progetti finanziati (PNRR + FerrovieNord) e dei tempi autorizzativi:

  • -          2026–2028: conversione di 1 linea (Valcamonica)
  • -          2028–2032: possibile estensione ad altre linee regionali non elettrificate
  • -          2032–2040: conversione progressiva delle tratte montane e secondarie

Stima realistica: 1–2 linee ogni 5 anni, con accelerazione dopo il 2030 quando l’idrogeno verde diventerà più competitivo.

Secondo Railway News , l’idrogeno ferroviario è in rapida espansione in Germania, Francia e Italia, ma la conversione riguarda solo le linee non elettrificate, che in Europa sono circa il 40%.

·       Germania: 14 treni operativi dal 2024, nuove linee in conversione → 1 linea ogni 2–3 anni

·       Francia: progetti pilota 2025–2028 → 1 linea ogni 3–4 anni

·       Italia: prima linea nel 2026 → 1 linea ogni 5 anni (fase iniziale)

 

IREN. Mobilità sostenibile: cosa sono e come funzionano i treni a idrogeno

 



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