e-Fuel, cosa sono e perché salveranno i motori termici

Il Parlamento Europeo ha dato l’ok alle auto alimentate ad e-fuel anche dopo il 2035. Ma di cosa si tratta e come sono composti?

Di recente i combustibili sintetici sono balzati agli onori delle cronache per essere gli unici consentiti dalla rivoluzione dell’automotive che entrerà in vigore dal 2035 e che prevede la messa in vendita soltanto di veicoli elettrici. Questa piccola porta lasciata aperta potrebbe dunque salvare parecchi posti di lavoro, in quanto continuerebbero ad essere prodotti mezzi ibridi, a benzina e a gasolio.

Cosa sono i carburanti e-Fuel
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Ma come vengono prodotti questi carburanti e perché comunemente si definiscono e-fuel? Essenzialmente si ottengono mescolando assieme il carbonio preso dall’atmosfera e l’idrogeno dall’acqua. Trattandosi di una sintesi elettrica, si parla di e, che sta per electric.

Funzionano molto bene con i motori a scoppio e anche se richiedono degli adattamenti, come i filtri, non è necessaria un’opera di stravolgimento. Attualmente non sono molto utilizzati, ma riservati soltanto a piccole flotte. Lo stesso dicasi per il gas sintetico. Audi è l’unico costruttore che lo realizza assieme ai suoi partner industriali nel suo impianto di Wertle, in Germania.

Biocarburanti e e-fuel, qual è la differenza?

Nella trattativa con l’Europa, l’Italia ha spinto perché venisse concesso il via libera anche ai bio-comustibili, rimanendo tuttavia inascoltata. Ma in cosa differiscono? In entrambi i casi il carbonio è riciclato da quello già presente sulla crosta terrestre. Quelli sintetici lo ottengono dall’anidride carbonica. Quelli biologici da piante e nelle biomasse.

Dunque per quale motivo quelli bio sono malvisti? Per lo sfruttamento dei territori. Specialmente in Sud America e in Asia, le foreste vengono abbattute a favore delle palme, il cui olio viene utilizzato per la cosmetica e alcuni alimenti. Il rischio è che alla lunga finisca così anche per le auto, con la conseguente sottrazione di terre prima dedicate all’agricoltura. Anche se sulla Penisola, il pericolo è ridotto perché già da molto tempo vengono prodotti sfruttando gli scarti e i residui vegetali.

Perché gli i combustibili sintetici sono importanti

Una soluzione alla questione dell’alimentazione dell’automobili potrebbe essere rappresentata dall’idrogeno, con le emissioni ridotte al solo vapore acqueo. E qui c’è un problema. Questo è molto difficile e costoso da trasportare, sia che lo si faccia in versione liquida, che compressa a 700 bar. Inoltre i gasdotti avrebbero bisogno di una cura speciale. Se non sigillati alla perfezione, il materiale si disperde.

Gli e-fuel in questo senso non richiedono particolari accorgimenti e le stazioni di rifornimento esistenti sono compatibili. Da non dimenticare neppure il fattore peso. Una tanichetta di questo carburante ha la stessa energia di un pacco batteria.  Un ulteriore beneficio è quello della neutralità. In pratica sintetizzare i combustibili sintetici usando energie rinnovabili per trattenere la CO₂ presente nell’aria e idrogeno verde, comporta la stessa emissione di anidride, creando una compensazione.

Estrarre questi carburanti dall’atmosfera, tramite la Direct Air Capture, DAC, è invece molto dispendioso sia dal punto di vista economico, sia energetico. Sebbene il prezzo per il 2030 potrebbe oscillare tra gli 80 e i 100 euro a tonnellata, lo spazio per creare le strutture sarebbe troppo grande. Adoperando quelli già esistenti, ne servirebbero quattrocentomila per trattare l’1% delle emissioni. Potrebbe essere diverso il discorso per il metanolo, essendo meno denso. Sulla carta il risparmio di anidride tocca il 90%, ma rendere operativo il sistema testato in Cina, è tutt’altro che semplice.

Gli e-fuel sono davvero puliti?

Generare un carburante per quanto verde possa essere prevede comunque delle emissioni, in quanto comporta la costruzione di turbine eoliche o celle solari. Inoltre, come detto, viene impiegata molta energia per minor efficienza del propulsore. In sintesi un’auto elettrica rende di più e genera meno CO2, sebbene l’elettricità utile per farla funzionare non sia del tutto rinnovabile. Inoltre le batterie sono riciclabili e la crescita dell’utilizzo del sodio per crearle potrebbe ridurre le preoccupazioni sulle materie prime.

Entrando nello specifico del rendimento, stando ad uno studio portato avanti dall’Helmholtz Institute, l’efficienza dei mezzi fuel cell è stimata attorno al 15-18%, mentre si sale al 70% per quanto concerne quelli a spina. Facendo un esempio, per ottenere un litro di e-diesel, pari ad un’energia di 10 kW se ne spendono 27.

I carburanti sintetici sarebbero dunque svantaggiosi. Si dice che la conversione di tutto il parco macchine in e-fuel porterebbe a circa 1000 miliardi di kWh aggiuntivi. Quasi il doppio dei consumi totali.

Circa i costi di produzione, l’Automobile Club tedesco, ossia l‘ADAC parla di 4,50 euro/litro contro i 50 centesimi dell’equivalente di origine fossile. C’è comunque una speranza e arriva dal responsabile del reparto sviluppo di Porsche Michael Steiner, convinto che, alla fine, la cifra calerà a 1,90 euro. Guardando al 2050, il Bundestag ha ipotizzato 1 euro/litro.

La promessa di sostenibilità è disattesa?

Come detto prima, l’intero processo produttivo dovrebbe avvenire utilizzando energia rinnovabile per essere davvero neutrale sul fronte delle emissioni. E ciò è piuttosto complesso da ottenere. L’ipotesi di sintetizzare l’e-fuel in Cile dove viene adoperata l’energia eolica generata in Patagonia, non sembra un piano fattibile. Senza contare che i problemi di siccità che già stanno colpendo il pianeta terra potrebbero acuirsi. Dunque, visto che per ottenere un kg di idrogeno ci vogliono nove litri d’acqua, la vita per questi combustibili si appresta in salita.

Ma chi dunque, potrebbe trarne un vantaggio? Innanzitutto il trasporto aereo. Il rifornimento sarebbe veloce e non ci sarebbe bisogno di alterare le infrastrutture. E la combustione stessa sarebbe più pulita. Inoltre la produzione potrebbe avvenire da elettricità completamente rinnovabile. La richiesta di energia, però, è elevata e le risorse per gli investimenti altrettanto. Catturare la CO2 dall’aria è complesso e l’esigenza di acqua incompatibile con le problematiche attuali.

Per concludere. L’aspetto ambientalistico è senz’altro d’appeal. Poter continuare ad usare i combustibili che conosciamo inquinando di meno sarebbe il top. Tuttavia, l’alto consumo energetico rende questa strada più impervia. L’elettricità che può essere prodotta in maniera naturale ha dei limiti e ciò ne inficia l’efficienza. Sul fronte delle tempistiche la Porsche, attiva nell’America Ispanica, ha dichiarato di prevedere una produzione di 550 milioni di litri di e-fuel nel 2026. Un quantitativo estremamente basso e insufficiente persino per la stessa Germania, corrispondendo ad appena l’1% del fabbisogno.

E’ molto probabile, quindi che l’idrogeno possa essere sfruttato al posto del metano nell’industria. E i carburanti sintetici per gli aeromobili. Per quanto concerne i privati, con la produzione del 25% di elettricità in più, sarebbero approvvigionati tutti i 47 milioni di utenti che si muovono sulle strade tedesche con un’auto. Per capirci il futuro del mercato delle quattro ruote è full electric. Convinto in questo senso pure il CEO di Stellantis Carlos Taveres, che pur non amando i propulsori al 100%  ha confermato la direzione presa dal suo Gruppo, mostrando invece più scetticismo verso le alternative che abbiamo analizzato.