Carburanti di nuova generazione: cosa sono gli idrocarburi sintetici

Da tempo la Commissione Europea sta lavorando per ridurre le emissioni dell’industria dell’auto e nella strategia della mobilità sostenibile e intelligente si vuole immettere sul mercato 30 milioni di auto a emissioni zero entro il 2030. Oltre a questo è in corso di realizzazione una proposta di legge per rendere più sostenibili le batterie dei veicoli elettrici (EV).

Inizialmente si era puntato ai biocombustibili, ma questa soluzione ha rivelato diversi problemi in quanto si produceva carburante dai residui di cibo combustibile come zuccheri, amidi e oli vegetali, ma anche grassi animali.

I carburanti di seconda e terza generazione

Successivamente sono stati introdotti per la produzione di carburanti i biocombustibili di seconda generazione ottenuti da colture non edibili e porzioni di piante edibili. In questo modo la riduzione del gas serra era maggiore rispetto ai combustibili di prima generazione ottenuti da fonti alimentari. Tuttavia, si tratta di un prodotto la cui produzione è complessa, per la necessità di estrarre le materie prime dalla biomassa legnosa o fibrosa.

Si è così arrivati ai biocarburanti di terza generazione come alghe coltivate in laghi e mare, anche se produrre questa materia prima è antieconomico.

Carburanti di quarta generazione o idrocarburi sintetici

L’ultima evoluzione nel settore dei carburanti è quella rappresentata dai carburanti di quarta generazione ovvero gli idrocarburi sintetici, che si producono sfruttando energia da fonti rinnovabili per questo chiamati elettrocarburanti o e-fuels. Si tratta di un settore in cui le grandi aziende stanno concentrando la loro attenzione con importanti investimenti.

Ad esempio, qualche mese fa è stata annunciata la partnership tra Siemens Energy, Porsche e diverse altre società, tra cui Enel, per avviare in Cile il primo impianto mondiale su scala industriale di questo tipo, denominato Haru Oni, per la produzione di combustibili sintetici, neutri dal punto di vista climatico, di cui Porsche sarà il primo utilizzatore.

Gli idrocarburi sintetici o e-fuels sono prodotti a partire da idrogeno e anidride carbonica. Nel dettaglio, l’idrogeno viene prodotto dall’acqua tramite elettrolizzatori alimentati da energia rinnovabile, mentre l’anidride carbonica può essere catturata dall’aria o da fumi di scarico di processi industriali come la produzione di cemento o acciaio o la generazione di energia da combustibili fossili. La combinazione di questi due composti porta alla produzione di metano o metanolo e se necessario, successivamente, alla sintesi di altri composti quali diesel o benzina.

Anche se la produzione di idrocarburi sintetici è solo all’inizio, si tratta di sostanze già create in diversi impianti. L’esempio principale è l’impiantoGeorge Olah Renewable Methanol Plant di Carbon Recycling International (CRI), che produce 4.000 tonnellate all’anno di Vulcanol, metanolo rinnovabile, combinando l’idrogeno verde con anidride carbonica di origine geotermica proveniente dal sottosuolo. A questo si affianca Norsk e-fuel, in Norvegia, che prevede di produrre 10 milioni di litri di carburante rinnovabile entro il 2023, per arrivare poi ad una capacità di produzione di 100 milioni di litri all’anno entro il 2026.

Tutti i vantaggi degli idrocarburi sintetici

Chi usa gli idrocarburi sintetici o e-fuels ha il vantaggio di avere in modo leggero e compatto grandi quantità di energia combustibile per veicoli. Rispetto alle batterie agli ioni di litio, gli e-fuels immagazzinano fino a 50 volte di energia in più in termini di peso e 14 volte in più a parità di volume. Si tratta di sostanze molto più compatte anche rispetto all’idrogeno, che richiede elevate pressioni per essere compresso e rende i serbatoi molto pesanti. Non è tutto.

I serbatoi per idrocarburi sintetici hanno un minore costo e i combustibili allo stato liquido possono essere stoccati in grandi quantità e per lunghi periodi. Questo significa che, una volta prodotti gli e-fuels, non ci sono limiti pratici alla quantità di energia che si può immagazzinare. Questo vantaggio è ancora più importante se si considerano le variazioni della domanda di energia e della produzione di energie rinnovabili.

Inoltre, gli idrocarburi sintetici si trasportano in tutto il mondo come il petrolio e risolvono i problemi di movimentazione di grandi quantità di energia rinnovabile nel tempo e nello spazio. L’ultimo vantaggio degli e-fuels sintetici è dato dalla possibilità di sostituire direttamente i carburanti utilizzati nei veicoli esistenti, come aerei a reazione, autocarri pesanti, auto private e navi. È infatti possibile utilizzare l’infrastruttura di rifornimento esistente, compresa la distribuzione e lo stoccaggio.

In conclusione, gli e-fuels non sono l’unica soluzione per ottenere trasporto a emissioni zero, ma rappresentano un contributo importante alla decarbonizzazione, in particolare nei settori dell’aviazione, del trasporto pesante e nel settore delle auto di lusso.