Beppe Grillo entrò in automobile sul palcoscenico del teatro. Scese e lasciò il motore acceso. Spiegò che l'auto andava a idrogeno e usciva solo vapore acqueo caldo dallo scappamento. Ne spalmò l'interno del con un unguentino profumato. Ci mise il naso e aspirò con aria beata. Dimostrazione efficace che le auto a idrogeno non producono ossidi di carbonio e azoto: l'aria delle città sarebbe più pulita, se le sostituissimo a quelle a benzina o diesel. Era uno show, non una lezione, perciò Grillo non disse altre cose che, però, sono importanti. Vediamo quali.
Per produrre l'idrogeno occorre energia. Se la produciamo in centrali termoelettriche, produciamo fumi inquinanti altrove, ma in una grossa centrale gli scarichi si depurano e si controllano meglio che in migliaia di auto. L'ideale sarebbe produrre l'energia necessaria con fonti rinnovabili. Fra queste: impianti idroelettrici anche piccoli, mulini a vento (i danesi ne producono di ottimi da 300 kW a 2 MW ciascuno e ne traggono il 14% della loro elettricità), energia delle onde marine e altre, dimostrate possibili, ma ancora da realizzare.
Le rectenne, ad esempio, esistono da 30 anni. Sono strutture con diodi raddrizzatori alimentati da un'antenna ricevente, inizialmente usate per trasmettere energia con onde radio. Ora se ne studiano applicazioni fotovoltaiche. Se i rendimenti raggiungeranno il massimo teorico dell'85%, rivoluzioneranno il settore energetico. L'effetto fotoelettrico (conversione diretta della radiazione solare in energia elettrica) era noto dal 1839. Nel 1904 Einstein ne spiegò la teoria.
Le celle fotovoltaiche (prodotte fin dal 1954) sono costituite da semiconduttori. I rendimenti più alti (intorno al 16%) si ottengono con silicio monocristallino "drogato" con altri elementi. I rendimenti non sono più alti perchè queste le celle convenzionali assorbono l'energia dei fotoni solo per frequenze comprese in una banda stretta. Invece nelle rectenne l'antenna assorbe tutta la radiazione solare e la trasmette a diodi a tunnel. I fenomeni quantistici conseguenti producono una corrente variabile,. la cui energia equivale a tutta quella della radiazione incidente - e la tensione generata nel circuito esterno aumenta linearmente con la frequenza dei fotoni incidenti. Il 44% della radiazione solare ha lunghezze d'onda comprese fra 0,4 e 0,7 (m. Per assorbirla tutta le rectenne dovranno funzionare fino a 600 THz. Finora le frequenze utilizzate arrivano a 150 THz (corrispondenti a lunghezze d'onda di 2 (m).
Oggi il fotovoltaico si usa nei satelliti e in utenze terrestri distanti dalle reti elettriche (anche nel III mondo). La ragione è che la potenza installata costa 4 volte di più di quella convenzionale (4.000 €/kW invece di 1.000 €/kW). Se raggiungeremo i rendimenti sperati, l'energia fotovoltaica sarà competitiva con quella tradizionale, si utilizzerà su piccola scala ovunque e ribalterà i rapporti di forza nel settore. Saranno favoriti i Paesi vicini all'equatore. Le quantità sono enormi: già oggi se copriamo un lago con celle fotovoltaiche su galleggianti anche a latitudini temperate si produce più energia di quella idroelettrica alimentata dal bacino.
Una possibilità quasi fantascientifica, ma affascinante, è la produzione diretta da fonti vegetali descritta dal fisico Cesare Marchetti. La biotecnologia potrebbe produrre galle su alberi che, traendo energia dal sole, emetterebbero idrogeno estraibile con tubicini di plastica. Si creerebbero fattorie agricole a idrogeno.
Si può produrre idrogeno anche dall'alcol ottenuto per pirolisi dalla paglia di cui in Italia produciamo 10 milioni di tonnellate all'anno. I brasiliani allungano già la benzina con alcol prodotto a partire da canne da zucchero.
Quando l'idrogeno si usa in un motore a combustione interna, solo il 25% del suo potenziale si trasforma in energia meccanica utile. E' ineluttabile: è questo il rendimento dei motori. Invece, se si usa in celle a combustibile, il rendimento cresce di 2,4 volte - arriva al 60%. Nelle celle l'ossigeno dell'aria si combina con l'idrogeno e produce energia elettrica. Questa muove un motore silenzioso e di alto rendimento
Più di 100 aziende inglesi producono celle a combustibile sia ad alta che a bassa temperatura (vedi www.fuelcellsuk.org). In Italia solo tre aziende sono attive nel settore. Con le percorrenze attuali (circa 500 miliardi di veicoli.kilometro/anno) ci vorrebbero circa 60 miliardi di metri cubi di idrogeno per alimentare tutte le auto d'Italia con celle a combustibile.
Sarebbe bene che gli industriali italiani si occupassero meno di finanza e invece investissero in ricerca su fonti rinnovabili, celle a combustibile, fotovoltaico ad alto rendimento e biotecnologie a fini energetici. Sarebbe un buon affare. Ci sono segni positivi. Un'importante azienda di ingegneria chimica, la TP-KTI, consorziata con le università di Bologna, L'Aquila, Roma, Messina, Pisa, Salerno e Napoli sta lavorando a un grosso progetto di ricerca per produrre idrogeno a partire da gas naturale. Si realizzerà un reattore integrato che comprenda moduli di reazione catalitica (reforming) e asportazione di idrogeno con membrane metallico-ceramiche. L'obiettivo è di ottenere rendimenti drammaticamente più alti degli attuali.