Nuovi carburanti: quando l’ecologia diventa fantascienza

Il mondo dell’auto sta cambiando. Ormai quando si inizia a pensare a comprare la ‘macchina nuova’ quasi prima del colore e subito dopo il modello viene da riflettere sul ‘carburante’ per alimentarla. Benzina e diesel sono ancora predominanti, anche se non ‘ecofriendly’ e nemmeno economici. La benzina, la preistoria dei carburanti, risulta più vantaggiosa quando si acquista l’auto, poiché il mezzo normalmente costa meno e ha bisogno di meno manutenzione, anche se ha un costo più alto se parliamo di rifornimento. Più performante della benzina è il gasolio, la prima rivoluzione industriale. Qui accade il contrario: i motori a diesel costano di più. Ciò che mette più in discussione questo tipo di alimentazione è senza dubbio il fatto di essere molto inquinante, tanto che si è parlato di un blocco totale nel 2020 nel vecchio continente. La seconda rivoluzione industriale arriva dei gas: GPL e metano. Sempre derivato dal petrolio, il boom del GPL è dato dalla possibilità di circolare anche in occasione dei blocchi del traffico e dal prezzo del carburante, del 50% inferiore a quello della benzina. Tuttavia, la resa energetica non è delle migliori tanto che, viaggiando a GPL, una vettura bifuel consuma una quantità di carburante maggiore rispetto a quando impiega benzina. I punti di rifornimento sono ormai numerosi nel nostro Paese, anche sulle autostrade. Il metano, ossia gas naturale, invece ha un prezzo pari a 2/3 di quello della benzina, risultando anche meno inquinante. Il fatto che un pieno non sia in grado di garantire un’autonomia superiore ai 250-300 km, e una rete di distributori non capillare in Italia, rappresentano svantaggi dei quali è necessario tenere conto. Una vettura a metano ha un costo maggiore rispetto ad una alimentata a GPL, legato soprattutto alla presenza di bombole più sofisticate. Una delle più grandi novità del secolo però, sono le auto ibride, in via di diffusione. Al motore a combustione interna (può essere alimentato a gasolio o, in alternativa, a benzina), si affiancano uno o più motori elettrici, aumentando le prestazioni della vettura. Allo stesso tempo, viene ridotto il consumo di carburante. Se dal punto di vista dei consumi i vantaggi nel possedere un’auto ibrida sono evidenti, anche rispetto al risparmio di un’auto elettrica, sono i prezzi d’acquisto ancora piuttosto alti a scoraggiare molti consumatori. La ‘combo’ perfetta, in termini di risparmio ed ecologia, viene però dalle ibride che montano motore con sistema GPL ed elettrico. Ma l’evoluzione ‘chimica’ non finisce qui. La Bosch ha sviluppato un sistema in grado di utilizzare carburanti sintetici. Un motore a combustione tradizionale capace di produrre zero emissioni di CO2, grazie a particolari carburanti che catturano la CO2 stessa. Grazie a questo procedimento, la CO2 diviene una materia prima da cui è possibile ricavare benzina, diesel, e gas sostitutivo del gas naturale, utilizzando l’energia elettrica ottenuta da fonti rinnovabili. Gli esperti Bosch hanno fornito una stima precisa del contributo che potrebbe venire dal solo parco veicoli europeo: entro il 2050, l’utilizzo programmato dei carburanti sintetici come strategia complementare alla mobilità elettrica, potrebbe farci risparmiare 2,8 miliardi di tonnellate (2,8 gigatonnellate) di emissioni di CO2. Uno sguardo oltre i confini europei ci mostra quanto sia urgente ridurre ulteriormente le emissioni legate al traffico dei veicoli: per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni fissati alla conferenza di Parigi, entro i prossimi quarant’anni sarà necessario ridurre in tutto il mondo del 50% le emissioni di CO2 legate al traffico veicolare, e almeno dell’85% nei paesi più economicamente sviluppati. Tecnicamente è già possibile produrre combustibili sintetici. Se l’energia elettrica utilizzata proviene da fonti rinnovabili (quindi senza emissioni di CO2), tali combustibili sono a zero emissioni di CO2 e molto versatili. Ciò potrebbe essere unito ad un’altra tecnologia ‘green’: l’idrogeno, che può essere utilizzato per alimentare delle celle a combustibile, mentre i combustibili creati a seguito di un’ulteriore lavorazione si possono utilizzare per far funzionare motori a combustione o turbine per aeromobili. Attualmente sono in corso in Norvegia e Germania alcuni progetti pilota di commercializzazione di diesel, benzina e gas sintetici. Anche dalla natura arriva una proposta di carburante: l’Hvo, (Hydrotreated Vegetable Oil). Si tratta di un prodotto con ottime performance di riduzione degli NOx (sigla generica che identifica collettivamente tutti gli ossidi di azoto e le loro miscele) e di particolato. Il massimo produttore è l’Eni che ha appositamente trasformato la raffineria di Marghera per la sua produzione a partire da scarti vegetali. Tuttavia lo utilizza in Italia per il 5% del gasolio che la legge già impone di origine bio, mentre altri produttori utilizzano l’etanolo. Nei paesi nordici, più sensibili all’impronta ecologica dei veicoli, già esistono pompe dove è disponibile l’Hvo. L’elettrificazione delle auto segue il suo corso in maniera inarrestabile. Ma i numeri sono ancora molto lontani per poter parlare di svolta della mobilità. In Italia, ad esempio, nel 2017, sono state vendute solo 1.967 auto elettriche, lo 0,1% del mercato. Tra i problemi che bloccano l’espansione della mobilità elettrica c’è l’autonomia dei veicoli ancora ridotta, la dipendenza dalla rete ancora non sviluppata, oltre ai grandi problemi industriali ed economici legati alle batterie ad alta capacità. E qui entra in gioco l’idrogeno, l’alternativa al momento presa più in considerazione dalle Case automobilistiche. Pur essendo molto performante ed essendo l’elemento più abbondante in natura, l’idrogeno non esiste allo stato puro. Per ottenerlo in grandi quantità occorre separarlo dagli idrocarburi e il processo in questione produce grandi quantità di CO2. In alternativa, l’idrogeno si più ottenere anche attraverso l’elettrolisi o la termolisi, in entrambi i casi, però, è necessaria una grande quantità di energia per avviare il processo di separazione dell’idrogeno. D’altro canto, l’immagazzinamento dell’idrogeno richiede molto spazio, in concreto il triplo rispetto a quello necessario per la benzina o il gasolio. In terzo luogo, poi, l’infrastruttura di rifornimento, anche in questo caso inesistente, richiederebbe grandi investimenti economici. E per finire, i costi di produzione di un’auto con pila a combustibile sono considerevolmente più levati rispetto ad un’auto convenzionale. La tecnologia stessa e la necessità di ricorrere all’uso di metalli preziosi, come il platino, fanno lievitare i costi del prodotto finale. Per concludere uno sguardo al futuro attraverso un po’ di fantascienza: Il plasma. Secondo il futurologo Ian Pearson, arriverà il momento dei fantomatici “propulsori al plasma” accompagnati da “bobine superconducenti in grado di creare grandi campi elettromagnetici”. Per scopi militari sono già stati realizzati dei prototipi perfettamente funzionanti di cannoni a rotaia e gli sviluppi che ci saranno nei prossimi 125 anni potranno facilmente permettere di trasferire questa tecnologia alle auto. Il riferimento è alla ‘railgun’, un sistema di lancio per proiettili conduttivi che sfrutta gli impulsi elettrici e i campi elettromagnetici tirato in ballo quando Elon Musk aveva annunciato Hyperloop: la Marina Usa lo studia dal 2005, dal 2012 è partita la seconda fase del programma e il primo prototipo, due anni fa, è stato in grado di sparare un proiettile di 40 libbre (poco più di 18 kg) a 5.600 miglia orarie, sette volte la velocità del suono.

di Deborah Villarboito

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