Nell’estate del 2025, i primi veicoli a idrogeno gareggeranno contro veicoli con sistemi di guida convenzionali al Red Bull Ring di Spielberg, in Stiria, Austria.
Per garantire che sia le celle a combustibile che i motori a combustione possano essere utilizzati, la Formula Student Austria, in collaborazione con altri organizzatori di gare, ha pubblicato le corrispondenti normative H2 che consentiranno ai team di studenti di progettare, costruire e gareggiare con auto da corsa alimentate a idrogeno in futuro.
La Formula Student Austria (FSA) è l’evento austriaco della serie di corse Formula Student e si tiene ogni anno dal 2009. Questa serie di corse consente a giovani studenti dedicati provenienti da università e università di scienze applicate di tutto il mondo di dimostrare le proprie conoscenze, capacità di progettazione e sviluppo, nonché i propri talenti organizzativi e commerciali in diverse discipline.
La Formula Student Austria si svolge ogni anno al Red Bull Ring di Spielberg. Nel 2025, prenderanno parte 58 team internazionali provenienti da quasi 20 nazioni diverse e oltre 1.600 studenti. Le diverse discipline sfidano gli studenti su più livelli. Oltre alle verifiche tecniche obbligatorie, le cinque discipline dinamiche riguardano tutte la velocità e l’affidabilità delle auto da corsa che hanno progettato e costruito loro stessi. Le tre discipline statiche includono la progettazione ingegneristica e quindi la valutazione della costruzione del rispettivo veicolo da parte di giurie internazionali. Inoltre, vengono valutati il piano aziendale e la strategia di marketing, così come la ripartizione dei costi.
Apertura tecnologica per il futuro
Dato che la Formula Student è tradizionalmente divisa in due classi, una con motore a combustione (CV – veicolo a combustione) e una con motore elettrico (EV – veicolo elettrico), la Formula Student Austria ora offre anche agli studenti l’opportunità di sviluppare e costruire veicoli a idrogeno. L’organizzatore è interessato all’apertura tecnologica. Per consentire la partecipazione di veicoli con sistemi di propulsione a H2 all’evento del 2025, la Formula Student Austria ha iniziato a esaminare l’argomento quasi tre anni fa.
Maximilian Jauk, responsabile del design presso la Formula Student Austria, riferisce:
La nostra motivazione è che vogliamo offrire ai futuri ingegneri l’opportunità di occuparsi del tema dell’idrogeno al di fuori dei loro studi. Questo argomento sta diventando sempre più importante per i datori di lavoro di vari settori. Siamo consapevoli che gli ex studenti dei team di Formula Student non si candidano solo per lavori nel settore automobilistico, ma che le competenze sull’idrogeno sono di interesse anche per i datori di lavoro nei settori dei veicoli commerciali, delle infrastrutture energetiche e della produzione di idrogeno.
Hydrogen Concept Challenge
Dal 2023, si è tenuta una Hydrogen Concept Challenge in collaborazione con altri due eventi di Formula Student, FS Alpe Adria (Croazia) e FS East (Ungheria). La Hydrogen Concept Challenge è una competizione di idee in cui gli studenti presentano i loro concept per veicoli di Formula Student con celle a combustibile o motore a combustione a esperti del settore e giudici della FSA. I team si impegnano per la prima volta nel tema dell’idrogeno e pensano a concept futuri. I team di Vienna, Deggendorf e Stoccarda hanno già preso parte alla Formula Student Austria 2023.
Nel 2024, anche gli eventi di Formula Student in Portogallo e Francia e la Formula Future in Germania sono stati conquistati dal tema dell’idrogeno. Insieme a questi eventi, la Hydrogen Concept Challenge è stata ora rivista per creare un collegamento ancora più stretto con la costruzione effettiva di veicoli a idrogeno. Ai team è stato chiesto di pensare alla disposizione dei componenti per definire lo spazio di installazione per i componenti aggiuntivi richiesti, come il serbatoio o la cella a combustibile. Inoltre, è stata richiesta un’analisi per esaminare gli effetti della nuova trasmissione e del peso aggiuntivo dei pesanti serbatoi ad alta pressione sui tempi sul giro rispetto ai veicoli Formula Student convenzionali. Inoltre, il sistema del serbatoio e il sistema di raffreddamento dovevano essere analizzati e il serbatoio, la batteria e la cella a combustibile dovevano essere dimensionati. Infine, anche i costi dovevano essere presi in considerazione. Quest’anno, il team di FH Campus Wien ha presentato il suo concetto per convertire un motore a combustione convenzionale per funzionare a idrogeno e per integrare i componenti H2 in un veicolo Formula Student. I team dell’Università di Vienna e dell’Università di Karlsruhe hanno presentato concetti con celle a combustibile. I team tedeschi, svizzeri e olandesi si sono presentati in altri eventi.
Supporto dal mondo imprenditoriale
INNIO Group, un’azienda attiva a livello globale con sede in Tirolo, è stato il primo partner sul tema dell’idrogeno, senza il cui supporto la Hydrogen Concept Challenge presso FSA non sarebbe stata possibile. In qualità di fornitore leader di soluzioni energetiche e servizi correlati e pioniere nelle tecnologie verdi, INNIO Group supporta i propri clienti nel passaggio a zero emissioni nette. L’azienda vanta oltre 50 anni di esperienza nella conversione di fonti energetiche rinnovabili e offre già motori con un’opzione “pronta per l’H2”.
Obiettivi per il 2025
Dopo due anni di successi con l’Hydrogen Concept Challenge, la prima versione delle Hydrogen Rules per il 2025 è stata pubblicata a luglio 2024. Con l’aiuto del feedback del settore, degli esperti di H2 e dei team interessati, il set di regole definisce le condizioni limite che i team devono rispettare per garantire sicurezza ed equità.
I veicoli possono avere a bordo un massimo di 2 kg di idrogeno. L’idrogeno viene immagazzinato a una pressione fino a 350 bar in serbatoi certificati secondo gli standard. Per garantire la sicurezza, devono essere implementati sensori che spengono il veicolo e in particolare l’alimentazione di idrogeno in caso di malfunzionamento.
Stiamo attualmente valutando se possiamo offrire serbatoi standard in collaborazione con un’azienda per ridurre i costi per i team, semplificare l’approvvigionamento, aumentare la sicurezza e darci più opzioni per il rifornimento. Ad esempio, potrebbe essere concepibile un sistema di scambio, simile a quello utilizzato nei barbecue a gas. Secondo le normative, i serbatoi devono essere rimovibili entro 15 minuti, in modo che sia possibile fare rifornimento all’esterno del veicolo e i team possano lavorare sui veicoli con il serbatoio rimosso. Ciò garantisce che non ci siano quantità significative di idrogeno nell’auto quando si trova in mezzo a fabbricati, come la corsia box del Red Bull Ring o l’officina dell’università – afferma Paul Mayr-Harting, fondatore della società di ingegneria HoKiTech e responsabile principale dell’approvazione tecnica delle auto da corsa presso la Formula Student Austria.
Per facilitare il passaggio all’idrogeno, i team della Formula Student sono autorizzati a convertire i veicoli a combustione o elettrici esistenti. L’attenzione dovrebbe essere rivolta alla messa in servizio e all’implementazione di un gruppo propulsore basato sull’idrogeno. Ciò significa che non è necessario produrre né una nuova monoscocca né un nuovo telaio. Anche il telaio e il pacchetto alare esistenti possono continuare a essere utilizzati. Per compensare lo svantaggio di peso dei veicoli a celle a combustibile rispetto ai veicoli elettrici convenzionali nella Formula Student, i team sono autorizzati a guidare con una potenza di sistema di 100 kW anziché 85 kW. I team hanno mano libera nella selezione e nel dimensionamento della cella a combustibile e nella progettazione della batteria, anche se almeno metà dell’energia deve essere fornita dalla cella a combustibile nella gara di resistenza di 22 chilometri.
I veicoli a combustione alimentati a idrogeno possono essere equipaggiati con motori a quattro tempi con una cilindrata fino a 1,6 litri. La maggior parte dei team utilizzerà probabilmente motori di motociclette e li convertirà per funzionare a idrogeno. La quantità di aria aspirata e la quantità di idrogeno iniettata non sono regolamentate.
Sta diventando sempre più difficile per i team di motori a combustione esistenti attrarre aziende partner. Passando dai combustibili fossili all’idrogeno, stiamo anche aprendo nuove opportunità per i team di trovare sponsor a lungo termine. Stanno anche esaminando sistemi di guida alternativi e riducendo l’impronta di CO2 per un futuro verde – spiega Christoph Hirt, Event Manager di Formula Student Austria.
Cooperazione e networking
Per molti studenti, Formula Student è una parte importante dei loro studi. La teoria che hanno imparato viene messa in pratica, mentre allo stesso tempo sono richiesti lavoro di squadra e auto-organizzazione. Durante le competizioni è possibile stabilire contatti internazionali con persone con idee simili e potenziali datori di lavoro. Alla Formula Student Austria, ex studenti volontari dei team di corse studentesche si occupano dell’organizzazione professionale e dell’implementazione.
La prossima opportunità di partecipare alla Formula Student Austria sarà dal 20 al 24 luglio 2025 al Red Bull Ring di Spielberg, in Austria.
Autori: Romana Močnik, Steffen Schmitt, entrambi Formula Student Austria, Graz
Fonte: H2
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