Motori

Carburanti sintetici e rinnovabili per ridurre le emissioni inquinanti

Bosch investe sui carburanti che contribuiscono a contrastare il cambiamento climatico e che abbattono le emissioni anche per il parco già circolante.

Redazione

23 Settembre 2019

1112

Il ciclo di produzione dei carburanti sintetici e rinnovabili secondo Bosch.

L’Accordo di Parigi mira a contenere l’aumento della temperatura globale al di sotto della soglia di 2°C rispetto ai livelli pre-industriali, per mantenerlo entro 1,5°C: un obiettivo che impone di ridurre quasi a zero le emissioni di CO₂ dei veicoli entro i prossimi trent’anni, individuando le giuste strategie, tra cui rientrano anche i carburanti sintetici e rinnovabili.

L’elettromobilità sta prendendo piede da poco tempo e le auto elettriche possono essere a emissioni zero solo se lo è anche la produzione dell’elettricità che serve per alimentarle, cosa che non sempre avviene, soprattutto quando la ricarica delle batterie avviene di notte, quando gran parte dell’energia rinnovabile (in particolare quella da origine fotovoltaica) non è disponibile. Inoltre, la metà dei veicoli che saranno su strada nel 2030 saranno ancora dotati di motori diesel o a benzina. Ne consegue che anche i veicoli esistenti dovranno fare la loro parte per ridurre le emissioni di CO₂, aspetto, questo, grandemente sottovalutato dalla quasi totalità degli amministratori pubblici.

Secondo Bosch, una delle possibili soluzioni per combattere l’impatto ambientale dalla mobilità attuale e futura è l’utilizzo di carburanti sintetici. Sette motivi per cui i carburanti sintetici rientrano tra le soluzioni della mobilità del futuro:

1) Tempo

I carburanti sintetici e rinnovabili hanno ormai superato la fase della ricerca di base. Tecnicamente, è già possibile produrli. Si utilizza elettricità generata da fonti rinnovabili per ricavare idrogeno dall’acqua, quindi si aggiunge il carbonio prelevato da fonti inquinanti o direttamente dall’atmosfera e infine si combinano CO₂ e H₂ per produrre benzina, diesel, gas o kerosene sintetici, tutti con elevate caratteristiche tecniche. Se da un lato il processo di produzione è pronto, non si può dire lo stesso della capacità produttiva, che dovrà aumentare rapidamente per soddisfare la domanda. Incentivipotrebbero arrivare dalle quote carburante, grazie alla minore produzione di CO₂ a fronte dei consumi di massa e dalle certezze che offre una pianificazione a lungo termine. Oppure, meglio, dallo spostamento dei generosi incentivi previsti da tutti i governi per l’auto elettrica, ancora troppo cara e troppo distante dal consumo di massa, tanto da essere un gadget di lusso per acquirenti ricchi alle prese con la terza-quarta auto di famiglia, per dirottarli sulla produzione di carburanti sinteticida utilizzare su tutto il parco veicoli circolante, leggero e pesante.

2) Neutralità climatica

Come suggerisce il nome, i carburanti sintetici e rinnovabili sono realizzati esclusivamente con l’energia ottenuta da fonti rinnovabili come il sole o il vento o il moto delle maree. Idealmente, i produttori catturano la CO₂ necessaria per produrre questo carburante dall’aria circostante, trasformando i gas serra climalternati in una risorsa. Viene così a crearsi un circolo virtuoso in cui la CO₂ emessa dalla combustione dei carburanti sintetici e rinnovabili viene riutilizzata per produrre nuovo combustibile. I veicoli su strada alimentati da carburante sintetico non saranno quindi dannosi per il clima.

3) Infrastruttura e tecnologia dei sistemi di propulsione

Il processo Fischer-Tropsch produce carburanti sintetici e rinnovabili che possono essere utilizzati nelle reti di distribuzione e nei motori esistenti. Gli esperti li chiamano carburanti sintetici “drop-in”, perché possono essere distribuitisenza dover prima modificare l’infrastruttura e i veicoli già circolanti, hanno un impatto immediato e offrono risultati più veloci. Possono essere anche aggiunti ai carburanti tradizionali per ridurre le emissioni di CO₂ dei veicoli già in circolazione, contribuendo alla causa ancora prima che sia avviata la produzione su vasta scala. Le strutture chimiche e le proprietà di base della benzina rimangono intatte, tanto da poter alimentare anche le auto d’epoca.

4) Costi

I costi di produzione dei carburanti sintetici sono ancora elevati. I carburanti sintetici e rinnovabili saranno più convenienti man mano che la capacità di produzione sarà cresciuta e il costo dell’elettricità da fonti rinnovabili sarà ulteriormente diminuito. Secondo gli studi attuali, il prezzo di questi carburanti arriverà a 1,20 – 1,40 euro/litro (escluse le accise) entro il 2030 e a 1 euro/litro entro il 2050. Gli svantaggi in termini di costo di questi combustibili rispetto ai carburanti tradizionali si riducono notevolmente se viene considerato il vantaggio ecologico già immediatamente conseguibile. La loro compatibilità con infrastrutture già esistenti (senza dovere approntare da zero una rete di ricarica elettrica che necessita anche dei potenziamenti di tutta la rete distributiva e di dispacciamento) e con le tecnologie automotive rende i carburanti sintetici e rinnovabili più competitivi rispetto ad altri sistemi di propulsione alternativi.

5) Possibili applicazioni

Anche quando in futuro tutte le auto e i veicoli commerciali saranno alimentati elettricamente o da celle a combustibile, gli aerei, le navi e parti del settore dei trasporti pesanti continueranno ad affidarsi a carburanti tradizionali. I motori a combustione alimentati da carburanti sintetici “carbon neutral” rappresentano quindi un’importante strada da esplorare.

6) Risorse

Scegliere se impiegare le risorse per la produzione di combustibile o di alimenti è un problema che non si pone con i carburanti sintetici basati sull’elettricità. I bio carburanti innovativi, prodotti per esempio da materiali di scarto, sono utili ma la loro disponibilità è limitata. L’utilizzo di energia rinnovabile consente invece la produzione di quantità illimitate di carburanti sintetici. È possibile generare ovunque nel mondo energia rinnovabile sufficiente per produrre carburante che può essere immagazzinato e trasportato con relativa facilità. Inoltre, si risolve anche il problema della non costanza diproduzione delle energie rinnovabili, con l’utilizzo dei picchi di produzione non assorbiti dalla rete per la produzione di carburanti sintetici.

7) Stoccaggio e trasporto

I carburanti sintetici sono prodotti a partire da energia rinnovabile con un processo che genera un gas o un liquido. In questo senso, i carburanti sintetici e rinnovabili consentono di immagazzinare grandi quantità di energia rinnovabile e di trasportarla a costi convenienti utilizzando le infrastrutture già esistenti. Questi carburanti possono quindi essere utilizzati come riserva sia per ovviare alle oscillazioni di produzione di energia solare o eolica sia per rispettare le limitazioni regionali sulla produzione di energia rinnovabile. Gli effetti si vedono anche sul livello di efficienza. Un veicolo elettrico compatto caricato in Germania con elettricità rinnovabile prodotta localmente, converte circa il 60-70% di quella potenza in prestazioni su strada. Se l’elettricità proviene da molto più lontano e l’energia deve essere immagazzinata in un supporto chimico prima di essere riconvertita in elettricità, l’efficienza scende al 20-25% dell’originale. Si tratta della stessa efficienza di un veicolo alimentato a carburanti sintetici rinnovabili.