Alimentiamo le navi con l’ammoniaca! Quante volte lo avete letto o sentito? Sinceri. Oh, è il combustibile che tutti citano e nessuno fa partire davvero. Principalmente perché brucia male, certo. Ma ha anche dei difetti: ad esempio lascia residui incombusti, e produce protossido di azoto (un gas serra 273 volte più potente della CO₂).
L’idrogeno la aiuterebbe, ma stoccarlo in mare aperto significa portarsi dietro serbatoi a meno 253 gradi, a pressioni assurde: roba che su una portacontainer non è pensabile. Un team della National University of Singapore, in collaborazione con la Shanghai Jiao Tong University, propone una scorciatoia: il motore si fa l’idrogeno da solo, dentro al cilindro, mentre gira. Senza un secondo serbatoio. Funziona?
Vale la pena di verificare: le spedizioni internazionali via nave valgono l’80% del commercio globale (e circa un miliardo di tonnellate di gas serra l’anno). L’IMO ha messo nero su bianco l’obiettivo zero netto entro il 2050. I candidati per arrivarci si contano sulle dita di una sola mano: ammoniaca, idrogeno, metanolo, biocarburanti. L’ammoniaca ha tre cose dalla sua: zero carbonio nella molecola, si liquefa a meno 33 gradi (gestibili) e l’industria sa già produrla in quantità industriali da un secolo. Il problema è quello che succede quando le dai fuoco.
Perché l’ammoniaca da sola non basta
L’ammoniaca brucia lentamente, fatica a innescarsi, e una parte se ne esce dal tubo di scarico così com’è entrata. La parte peggiore: produce N₂O, protossido di azoto, che intrappola calore quasi 273 volte più della CO₂. Detto altrimenti: rischi di sostituire un problema climatico con un altro, peggiore a parità di emissione.
La soluzione nota è mescolarla con idrogeno: l’H₂ accelera la combustione, riduce gli incombusti, alza l’efficienza termica. Funziona in laboratorio. In mare aperto, no: l’idrogeno richiede o temperature criogeniche o pressioni elevate, e i serbatoi adatti rubano spazio prezioso al carico.
Il cilindro che fa la differenza
L’idea del team di Singapore e Shanghai parte da una domanda diversa: e se l’idrogeno lo producessimo dove serve, quando serve, dal carburante che è già a bordo? In un motore a quattro cilindri, uno viene fatto lavorare con una miscela ricca di ammoniaca: temperatura e pressione della combustione spezzano parte delle molecole in idrogeno e azoto. Lo “scarto” ricco di idrogeno viene poi ricircolato negli altri tre cilindri, che bruciano meglio e più puliti. Stessa fonte di carburante, niente reformer esterno (di solito serve a 550 °C con catalizzatori al rutenio: costosi e fragili), niente infrastruttura per l’idrogeno verde a bordo.
A tenere il processo stabile c’è un sistema di accensione a precamera: una piccola miscela facile da innescare manda getti di gas caldo nel cilindro principale, evitando l’innesco con diesel pilota e quindi le emissioni fossili residue.
Il dettaglio che ridimensiona la promessa
Le simulazioni dicono che funziona, ma con una soglia precisa. Oltre il 12% di idrogeno sull’energia totale, l’efficienza smette di crescere e le temperature di combustione salgono abbastanza da far rispuntare il protossido di azoto. Il rapporto ottimale, scrivono gli autori, è uno a tre: un cilindro che fa reformer per tre che bruciano. Sopra quella soglia, il vantaggio si rovescia. È il punto che il comunicato non sottolinea: questa non è una via per “andare a idrogeno”, è una via per fare ammoniaca migliore. Il che è già molto, ma è una cosa diversa.
Restano nodi tecnici aperti: la fluidodinamica dentro il cilindro reformer è complicata da modellare in regime transitorio. Gli autori suggeriscono possibili miglioramenti (combustione arricchita di ossigeno, iniezione diretta ad alta pressione di ammoniaca liquida, un piccolo reformer esterno a valle alimentato dal calore di scarico). Tutta roba da prototipare. Nel frattempo, a settembre 2025, Japan Engine Corporation ha già certificato il primo motore navale commerciale ad ammoniaca, dual-fuel, dichiarando riduzioni di gas serra superiori al 90%. La gara è partita.
Scheda Studio
Pubblicazione: Xinyi Zhou, Tie Li, Wenming Yang et al., “Ammonia-hydrogen engine with single ammonia fuel supply”, pubblicato su Joule (2025). DOI: 10.1016/j.joule.2025.101922.
Dati chiave: la configurazione ottimale prevede un cilindro reformer ogni tre di combustione; la frazione di idrogeno utile si ferma al 12% dell’energia in ingresso. Sopra questa soglia, le emissioni di N₂O risalgono. Il prototipo non esiste ancora: il team della Shanghai Jiao Tong University punta a costruirlo con il supporto del Singapore Maritime Institute.
Quando lo vedremo davvero
Orizzonte stimato: 8-12 anni per la prima nave commerciale, 15+ per una flotta significativa.
Il concetto è solido sulla carta e in simulazione, ma il prototipo fisico ancora non esiste. Tra “primo motore al banco” e “motore certificato per uso oceanico” passano almeno cinque o sei anni di test, omologazioni, validazioni con classification societies. Servirà poi una filiera dell’ammoniaca verde a costi competitivi (oggi non lo è) e una rete di bunkeraggio nei porti principali. La seconda parte è una questione politica più che tecnica.
A beneficiarne per prime saranno le grandi compagnie cargo asiatiche, già allineate con J-ENG e Wärtsilä. I traghetti del Mediterraneo arriveranno dopo. Molto dopo.
Una nota interessante che lo studio lascia in fondo: la ricerca si appoggia anche al lavoro pregresso dello stesso gruppo di Shanghai sui motori marini ad ammoniaca pubblicato su Nature Communications nel 2024. È un filone, non un colpo di fortuna. L’ammoniaca verde resta il collo di bottiglia a monte: tutta questa eleganza ingegneristica serve a poco se la molecola che bruci è stata fatta con metano grigio.
Il motore ideale non basta, serve anche il carburante giusto. E sull’oceano, anche un sistema di recupero energetico dal moto ondoso potrebbe contribuire al margine.
Per ora il motore è un disegno e qualche simulazione. Sui mari del 2026 ci sono ancora le navi a olio combustibile pesante, esattamente come trent’anni fa. La differenza è che adesso ci sono almeno tre o quattro idee credibili su cosa metterci dentro. Vinceranno tutte un pezzettino, probabilmente.
L’oceano è grande.
