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E’ possibile far funzionare un treno con vapore prodotto dal fotovoltaico? Tim Castleman, inventore autoproclamatosi visionario del vapore, ne è convinto e sta promuovendo un treno a vapore “senza fuoco” che procede a 10 chilometri orari per trasportare turisti e pendolari. Castleman vuole costruire un sistema di specchi per il solare concentrato ad un estremità della linea per scaldare tubi riempiti d’acqua: il vapore così prodotto andrebbe ad alimentare i serbatoi del treno riducendo al minimo le distanze e la dispersione di energia. L’energia per far funzionare una locomotiva può essere prodotta anche con materiali diversi dall’acqua. All’Università di Tohoku, in Giappone, stanno studiando materiali alternativi per stoccare calore: se riscaldati, questi materiali si trasformano da solidi a liquidi, assorbendo energia; il liquido resta tale fino a quando si trasforma in vapore, livello al quale il liquido viene di nuovo solidificato, rilasciando così l’energia accumulata.
Per gli ingegneri e i fan del vapore riuniti nella sala, buona parte delle immagini del video di Roger Waller erano familiari: la massa scintillante di una locomotiva nera ansimante su una ferrovia di montagna nel laboratorio di Waller. A provocare un mormorio di sorpresa, però è stata una breve sequenza alla fine , in cui una piccola utilitaria sfrecciava sulla strafa elvetica con un doppio tubo di scappamento dal quale uscivano nubi di candido vapore.
Waller è un moderno pioniere del vapore. Insieme alla squadra della sua Dlm a Schaffhausen, nel nord della Confederazione, ha passato l’ultimo decennio modernizzando le locomotive a vapore. I suoi più recenti motori corrono sulle rotaie in Svizzera e in Austria, muovendo battelli e presto arriveranno sulle strade ferrate in Olanda e in India. Waller è convinto che il vapore ha ancora una lunga strada davanti e, come ha mostrato in quella riunione a York, in Gran Bretagna, nel dicembre 2006, sta portando il motore a vapore di nuovo sulla strada.
Il video mostrava Waller e il suo team guidare l’auto in giro per le strade di Schaffhausen. Il veicolo non ha una caldaia per bruciare il carburante e un bollitore come un tradizionale motore a vapore. Utilizza invece vapore bollente e immagazzinato ad altra pressione in un serbatoio isolato, un “accumulatore di vapore”. Quando si schiaccia l’acceleratore, il vapore viene spinto in un motore bicilindrico che fa viaggiare l’auto. Costruita nel 2006, la piccola utilitaria è rimasta a livello di prototipo e ancora oggi non viaggia per più di dieci chilometri. Ma adesso Waller sta mettendo a punta una seconda “termo-automobile” che dovrebbe avere performance decisamente migliori. Senza emissioni al di fuori di dell’acqua, questo veicolo sarebbe sostenibile alla stregua di un’auto elettrica e offrire prestazioni simili a costruire più contenuti. “E richiede cinque minuti per ricaricarsi, il che è un grosso vantaggio”.
Anche se non ha intenzione di far concorrenza ai giganti di Detroit in crisi, Waller vole dimostrare che il vapore è un’ipotesi praticabile sia dal punto di vista tecnico che economico. E non è una voce isolata: BMW e Honda stanno studiando il riutilizzo del vapore come modo per riciclare i gas di scarico delle automobili, mentre una società canadese sta sviluppando un sistema di accumulo di vapore simile a quello di Waller, che sostiene: “Può ridurre i consumi di un’auto fino ad un terzo”. Il vapore, insomma, è sostenibile e sta tornando.
L’idea di Waller è nata da una vacanza. Nel 2004 stava progettando un tour sciistico sulle Alpi svizzere e iniziò a consultare le guide turistiche dato che stava cercando uno di quei villaggi svizzeri isolati, senz’auto e senza inquinamento: scorse così che, a parte Zermatt, non esistevano altri luoghi di questo genere. Convinse così un amico giornalista, Andrea Schwandler, a scrivere una guida. Durante il suo lavoro Schwaller scoprì che anche quando le auto tradizionali sono escluse , questi villaggi non sono del tutto liberi da auto. I residenti usano piccole utilitarie elettriche, poco popolari, ma costose, lente da ricaricare e con una batteria poco efficiente, soprattutto nella stagione fredda. da questo Waller partì per chiedendosi se il vapore poteva rappresentare una soluzione.
Le auto a vapore sono una tecnologia davvero vecchia. Dagli anni Venti l’efficienza del motore a combustione interna le aveva spazzate via. Waller partì dal presupposto che se voleva aver successo l’auto a vapore avrebbe dovuto essere semplice da usare e a basso costo. Il che voleva dire fare a meno della cella per il fuoco e la caldaia a bordo. Pensò così all’uso di vapore prodotto da un boiler esterno e immagazzinato in un serbatoio ad alta pressione a bordo della macchina. Era questo l’approccio utilizzato per tutto il XX secolo nelle locomotive “senza fuoco” che portavano merci e materie prime in tutto il mondo.
Anche se auto a vapore erano ormai sparite dagli anni ’60, Waller decise di riportare in vita il concetto di auto a vapore senza fuoco. E nel 2006 con la sua squadra iniziò a modificare una piccola macchina elettrica , sostituendo le batterie con un serbatoio isolato per il vapore e mettendo un motore bicilindrico a vapore di un secolo prima al posto del motore elettrico. Una volta riempito il serbatoio di vapore, “funzionò”, ricorda Waller. Però l’albero motore non riusciva a gestire lo sforzo e si spezzava durante i test: fu sostituito on un motore più solido e il motore a vapore fu messo su strada. Con un serbatoio di100litri pieno di vapore e acqua calda a 10 atmosfere di pressione, il veicolo viaggiava per 40 chilometri ad una velocità di 10,5 km/l’ora. Nonostante le prestazioni scarse Waller non ebbe dubbi che poteva funzionare: “Non chiamiamo prototipo la nostra prima termo-automobile, per noi è una dimostrazione”.
Waller ha già avviato lo sviluppo del nuovo modello, etichettato come “auto a carica termica Hot2gO”. Questa volta è stata costruita da zero, con un serbatoio in grado di sopportare vapore con una pressione fino a 120 atmosfere e temperature attorno ai 400 gradi, il che garantisce una maggiore capacità di produzione di energia e prestazioni decisamente migliori. Ha già dimostrato che il vapore moderno può avere effetti positivi anche sulla ferrovia. Le sue locomotive hanno una resa doppia rispetto a quelle degli anni’30 e possono competere con i moderni motori diesel, arrivando a dimezzare i consumi di carburante per passeggero.
Ma come sarà la la sfida con il motore elettrico? Waller non ha ancora i calcolai definitivi, ma stima che una macchina a vapore sarà più robusta ed economica dell’auto elettrica. A parità di costi di produzione, ritiene che abbia costi minori di gestione operativa. E avrà il vantaggio che il rifornimento dura pochi minuti e non ore. “Anche i costi di manutenzione saranno eliminati: non ci sarà alcuna necessità di lubrificare il motore”, sostiene. Ovviamente non troverete fonti di vapore al vostro distributore. Lo steso Waller ammette che questo è un problema, anche se sostene che caldaie a vapore sono già ovunque, nelle centrali elettriche, negli ospedali, nelle lavanderie e negli impianti industriali: “Il vapore può essere prodotto con qualsiasi forma di energia, che sia solare o da biomassa. Si tratta di una tecnologia già disponibile, relativamente poco costosa e con un enorme potenziale di miglioramento senza necessità di ricerca”.
Immagine by Ivan S. Abrams
“Sono convinto” prosegue” che il vapore sia economicamente vantaggioso in alcune zone”. Ma se lui si ferma lì, altri ingegneri sperano che la tecnologia abbia orizzonti più ampi. A Calgary, in Canada, gli ingegneri della Clean Power Technologies (CPT) stanno studiando il vapore per migliorare l’efficienza dei motori convenzionali. L’idea è quella di catturare il calore di scarto prodotto da un motore immagazzinandolo in un serbatoio sotto forma di vapore. Poi, potrebbe essere utilizzato per far girare l’albero motore per alimentare per esempio il condizionamento. Sia BMW che Honda stanno sviluppando sistemi a vapore che usano il calore di scarto, ma il sistema della CPT garantisce di poter funzionare anche ore dopo lo spegnimento del motore. In marzo l’azienda ha firmato un accordo con il produttore tedesco di motori Voith Turbo per un sistema di riutilizzo dell’energia termica per i camion.
Alcuni test hanno verificato che la tecnologia dell’automobiliare a vapore potrebbe garantire risparmi fino a l 40% per il carburante. Waller, che ora è consulente della CPT è conscio del fatto che sviluppare sistemi a vapore affianco del motore tradizionale sarà un un compito monumentale. Dovrà convincere i produttori e soprattutto rivoluzionare una tecnologia dall’immagine antiquata come quella del vapore. Ma se è possibile per la ferrovia perché non provare anche su strada?
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