Idrogeno, il futuro si fa strada nei regolamenti FIA

Il progetto nasce da una consapevolezza ormai diffusa: il motorsport, per continuare a esistere e a mantenere una legittimità culturale e sociale, deve dimostrare di essere parte attiva della transizione verso forme di mobilità più sostenibili. La FIA ha storicamente utilizzato le competizioni come banco di prova per soluzioni tecnologiche poi trasferite all’automobile di tutti i giorni.

La pubblicazione, nel giugno scorso, dei primi regolamenti tecnici e di sicurezza FIA dedicati all’impiego dell’idrogeno liquido nel motorsport rappresenta uno dei passaggi più significativi nel percorso di trasformazione energetica delle competizioni automobilistiche. Non si tratta di un semplice aggiornamento normativo, ma di un vero e proprio cambio di paradigma: la Federazione Internazionale dell’Automobile ha scelto di collocare il motorsport al centro di un processo di ricerca e sviluppo che guarda oltre la pista, con l’ambizione dichiarata di incidere anche sul futuro della mobilità di serie.

Il progetto nasce da una consapevolezza ormai diffusa: il motorsport, per continuare a esistere e a mantenere una legittimità culturale e sociale, deve dimostrare di essere parte attiva della transizione verso forme di mobilità più sostenibili. La FIA ha storicamente utilizzato le competizioni come banco di prova per soluzioni tecnologiche poi trasferite all’automobile di tutti i giorni. Dai freni a disco introdotti negli anni Cinquanta, passando per l’evoluzione dei materiali compositi, fino alle power unit ibride ad altissima efficienza debuttate in Formula 1 nel 2014, la competizione ha spesso anticipato l’industria. L’idrogeno liquido si inserisce in questa tradizione, ma con una portata sistemica ancora più ampia.

Secondo quanto illustrato da Nicolas Aubourg, responsabile Ricerca e Sviluppo della FIA e figura chiave dello studio, l’obiettivo non è soltanto ridurre le emissioni del motorsport, ma ridefinire il ruolo stesso delle corse come “laboratorio ad alta velocità” per l’energia del futuro. “La FIA cerca sempre di essere più sostenibile, di decarbonizzare il motorsport, e l’idrogeno è forse l’espressione massima di questo concetto”, ha spiegato Aubourg, sottolineando come, in condizioni di combustione corretta, l’unico sottoprodotto allo scarico sia l’acqua.

Il documento FIA stabilisce per la prima volta standard chiari e vincolanti per l’uso dell’idrogeno liquido (LH₂) nelle competizioni, definendo limiti di quantità, protocolli di sicurezza, criteri di progettazione dei serbatoi e procedure di rifornimento. L’idrogeno liquido, rispetto a quello gassoso compresso, presenta una densità energetica superiore e un rapporto peso-volume più favorevole, elementi decisivi in ambito racing. Tuttavia, comporta anche sfide tecniche radicalmente nuove, legate soprattutto alla gestione termica e alla sicurezza.

Il progetto FIA sull’idrogeno non nasce in isolamento. Avviato nel 2021 con l’analisi dell’idrogeno gassoso, ha conosciuto una svolta nel corso dell’inverno 2023, quando la Federazione ha deciso di concentrare gli sforzi sul LH₂. La scelta è stata dettata da valutazioni concrete di ingegneria applicata alle corse. Come ha spiegato Aubourg, con l’idrogeno gassoso i serbatoi necessari sarebbero risultati eccessivamente grandi e pesanti, penalizzando in modo significativo il design e le prestazioni dei veicoli. Inoltre, i tempi di rifornimento, difficilmente comprimibili sotto i due o tre minuti, sarebbero stati incompatibili con molte discipline.

Il passaggio all’idrogeno liquido ha richiesto la creazione di un ecosistema industriale e scientifico senza precedenti per il motorsport. La FIA ha coinvolto esperti provenienti dall’industria spaziale europea, come Arianespace e Ariane Group, oltre a grandi gruppi industriali specializzati nella produzione e gestione dei gas criogenici, come Air Products, e fornitori automotive come FORVIA. Per molti di questi partner, il motorsport rappresenta un ambiente unico: un contesto in cui la priorità assoluta è la performance, non la durata nel tempo o il comfort dell’utente finale. Questa libertà favorisce soluzioni radicali e prototipali.

Dal punto di vista tecnico, uno dei nodi centrali dello studio riguarda lo stoccaggio dell’idrogeno liquido. Il LH₂ deve essere mantenuto a temperature estremamente basse, prossime ai -253 gradi Celsius, e isolato da qualsiasi fonte di calore. In un’auto da competizione, dove il calore generato da motore, freni e trasmissione è elevatissimo, questa esigenza diventa una sfida ingegneristica di primo livello. Il rischio principale è il cosiddetto “boil-off”, ovvero l’evaporazione dell’idrogeno con conseguente aumento di pressione, potenziali perdite e, nei casi peggiori, incendi.

Per affrontare questi rischi, i regolamenti FIA impongono l’uso di serbatoi altamente isolati, dotati di sistemi di contenimento avanzati come le cosiddette “giacche di vuoto”, e definiscono procedure di sicurezza molto rigorose. I test fisici avviati dalla Federazione nell’ottobre scorso hanno simulato scenari estremi, inclusi tagli delle tubazioni e sversamenti completi, utilizzando sistemi con fino a 20 kg di idrogeno liquido, il limite massimo consentito dal regolamento. L’obiettivo è validare non solo la resistenza dei componenti, ma anche i protocolli di intervento in caso di incidente.

Un altro aspetto chiave riguarda il peso complessivo del sistema. Se è vero che un’auto alimentata a idrogeno liquido necessita di un volume di carburante superiore – circa 300 litri contro i 100–120 litri di un carburante fossile tradizionale – è altrettanto vero che il peso può essere contenuto attraverso l’uso di materiali compositi avanzati e soluzioni ibride. La FIA sta lavorando anche sulla riduzione del peso dei sistemi di rifornimento: le pompe attualmente disponibili per il LH₂ possono arrivare a pesare 30 chilogrammi, contro i circa 500 grammi di quelle per i carburanti convenzionali, ma sono già in sviluppo prototipi significativamente più leggeri.

Il tema del rifornimento è particolarmente rilevante per discipline come l’endurance, dove il tempo ai box è parte integrante della strategia di gara. La FIA, in collaborazione con partner come TotalEnergies, punta a raggiungere un tempo di rifornimento di circa 40 secondi, con un flusso di un chilogrammo di idrogeno al secondo. Si tratta di un obiettivo ambizioso, se confrontato con gli attuali standard delle stazioni di rifornimento per mezzi pesanti a idrogeno, dove un pieno può richiedere fino a dieci minuti.

All’interno di questo quadro generale, il mondo dei rally rappresenta un caso specifico e, per certi versi, ancora più complesso. Sebbene lo studio FIA non sia focalizzato esclusivamente sui rally, le implicazioni per questa disciplina sono evidenti. I rally presentano condizioni operative molto diverse rispetto alla pista: lunghe prove speciali senza possibilità di rifornimento intermedio, ambienti spesso remoti, temperature variabili e un’esposizione elevata a urti e sollecitazioni strutturali. L’adozione dell’idrogeno liquido in questo contesto richiede soluzioni ancora più robuste in termini di sicurezza e gestione termica.

Tuttavia, proprio per la loro natura estrema, i rally potrebbero diventare un banco di prova ideale per dimostrare la maturità della tecnologia. La FIA, negli ultimi anni, ha già intrapreso un percorso di elettrificazione e ibridazione nel Campionato del mondo rally, introducendo le Rally1 ibride. L’idrogeno rappresenterebbe un ulteriore passo, potenzialmente in grado di coniugare autonomia elevata, tempi di rifornimento rapidi e riduzione drastica delle emissioni locali. In prospettiva, una soluzione a idrogeno potrebbe rispondere meglio delle batterie alle esigenze di eventi lunghi e logisticamente complessi come i rally mondiali.

L’interesse dei costruttori rafforza la credibilità del progetto. Toyota è già presente sul mercato con la Mirai, BMW ha annunciato l’arrivo di un modello a idrogeno, Hyundai dispone di versioni fuel cell e Alpine ha mostrato diversi dimostratori tecnologici. Persino Ferrari, storicamente legata al motore a combustione interna, ha riconosciuto il potenziale dell’idrogeno non solo attraverso le celle a combustibile, ma anche come carburante per motori termici. Questa pluralità di approcci è vista dalla FIA come un valore: il regolamento sull’idrogeno liquido non impone una soluzione unica, ma crea un perimetro sicuro entro cui l’innovazione può svilupparsi.

Dal punto di vista culturale, lo studio FIA intercetta anche un cambiamento generazionale. Aubourg ha sottolineato come le nuove generazioni siano particolarmente sensibili ai temi della sostenibilità e guardino al motorsport con un atteggiamento critico. In questo contesto, la capacità delle competizioni di proporsi come motore di innovazione sostenibile diventa una condizione necessaria per il loro futuro. “Se vogliamo correre domani, dobbiamo farlo oggi”, ha affermato Aubourg, definendo questo impegno non come un peso, ma come un “dovere felice”.

L’introduzione dei regolamenti FIA sull’idrogeno liquido segna l’inizio di una fase esplorativa che potrebbe ridefinire il rapporto tra competizione e industria. Il motorsport torna a essere un laboratorio, non per semplice tradizione, ma per necessità strategica. Che si tratti di pista, endurance o rally, la sfida dell’idrogeno impone di ripensare architetture, processi e mentalità. Il successo o il fallimento di questo percorso non avrà ripercussioni solo sulle gare, ma contribuirà a determinare il ruolo stesso dell’automobile ad alte prestazioni in un mondo sempre più orientato alla sostenibilità.