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e-Fuel, la benzina sintetica che salverà i motori endotermici

La transizione delle flotte verso l’elettrico è iniziata ormai da diverso tempo e sono numerosi i produttori che hanno scelto di abbracciare questo sistema propulsivo anche in anticipo rispetto alla tabella di marcia imposta dall’Unione Europea. Prima dell’elettrico arriverà il turno dell’Euro 7, un nuovo ciclo di omologazione definito da tutti i grandi marchi come troppo severo e restrittivo. L’elettrico sarà, in futuro, l’unica soluzione propulsiva? Sì, ma forse; potrebbe “fare il suo ritorno” l’idrogeno, una tecnologia disponibile da diverso tempo ma scarsamente implementata a causa della difficoltà di approvvigionamento.

L’elettrificazione da sola non basta a perseguire l’obiettivo della decarbonizzazione del settore dei trasporti, ma diventa altrettanto importante investire su soluzioni alternative, come i carburanti sintetici, in grado di offrire una proposta “ponte” al pari dei motori ibridi attuali. Di questo ne è pienamente convinta Porsche che, attraverso le parole dell’Amministratore Delegato Oliver Blume, ha evidenziato le varie strade che la casa di Stoccarda sta seguendo per raggiungere l’obiettivo della neutralità dal carbone attesa per il 2030.

L’AD, in occasione dell’inaugurazione del Porsche Experience Center dell’Autodromo di Franciacorta, ha spiegato come l’azienda stia investendo anche sugli e-Fuel. Porsche non è naturalmente l’unica casa interessata a soluzioni alternative; ad esempio, Toyota, azienda pionieristica dell’elettrico, ha deciso di investire cospicue cifre sull’idrogeno. L’intenzione di Porsche è quindi quella di posticipare, più a lungo possibile, il pensionamento dei propulsori endotermici facendo da apripista per tutto il gruppo Volkswagen.

Cosa sono gli e-Fuel?

Conosciuti con diversi nomi, tra cui electrofuel powerfuel Power-to-X (PtX), rappresentano al momento l’ultima ancora di salvezza per i motori endotermici e una ipotetica valida alternativa alle auto elettriche. Sono carburanti a zero emissioni e vengono prodotti immagazzinando energia elettrica da fonti rinnovabili; sono sostanzialmente l’alternativa al biocarburante per aviazione.

La produzione di e-Fuel si basa sull’estrazione dell’idrogeno che avviene mediante un processo di elettrolisi che scompone l’acqua nei suoi elementi base come idrogeno e ossigeno. Per questo processo e per ulteriori fasi di produzione e lavorazione è necessaria elettricità, che però deve essere generata utilizzando fonti rinnovabili come eolico e solare.

In una seconda fase, con l’ausilio della sintesi Fischer-Tropsch, l’idrogeno viene combinato con la CO2 estratta dall’aria e convertita in un vettore energetico liquido: e-Fuel. Una volta completata la lavorazione e la raffinazione, l’e-Fuel prodotto può essere utilizzato in varie declinazioni come e-Petrol, e-Diesel, e-Heating e e-Kerosene e può sostituire completamente i combustibili convenzionali. Grazie alla loro capacità, gli e-Fuel possono anche essere miscelati con combustibili convenzionali in qualsiasi rapporto desiderato e creare soluzioni ibride. Tra gli aspetti positivi degli e-Fuel è da considerare che l’attuale infrastruttura di logistica, distribuzione e stoccaggio può rimanere invariata: non è necessaria alcuna modifica.

La neutralità climatica degli e-Fuel deriva dal fatto che durante la loro produzione viene utilizzata elettricità da fonti rinnovabili e che viene emessa solo la quantità di CO2 che era stata precedentemente assorbita durante la produzione. Gli e-Fuel possono quindi fornire un contributo a impatto climatico zero in tutti i settori in cui vengono attualmente utilizzati combustibili convenzionali (ad es. trasporti o riscaldamento negli edifici). Rispetto ad altri vettori energetici, come l’idrogeno, i combustibili liquidi come benzina, diesel e cherosene hanno una densità energetica particolarmente elevata. In altre parole, possono anche essere conservati ad una pressione e temperatura ambiente. Queste qualità rendono anche tecnicamente fattibile il trasporto di vettori energetici liquidi, un chiaro vantaggio rispetto ad altre forme di vettori energetici.

Con gli e-Fuel, le auto con motori diesel e benzina convenzionali potrebbero già essere CO2 neutrali oggi. Inoltre, come accennato, utilizzando la rete esistente di stazioni di rifornimento, raffinerie, parchi cisterna e autocisterne, gli e-Fuel possono essere introdotti rapidamente sul mercato e quindi resi facilmente disponibili ai consumatori.

Fonte: efuel-alliance

Qual è il futuro?

Il campo di applicazione e utilizzo degli e-Fuel spazia dalle vetture stradali sino al settore del motorsport, passando anche per le auto del passato che, ora come ora, possono circolare esclusivamente in alcuni periodi dell’anno. Secondo Blume, sarà possibile far funzionare una quantità enorme di Porsche datate ancora in circolazione. Inoltre, a differenza dell’elettrico, il costo dei carburanti sintetici appare più allineato rispetto alle attuali soluzioni; ad oggi un litro di e-Fuel costa circa 10 dollari, in futuro con tutto a regime potrebbe scendere a 2 dollari e diventare quindi molto più accessibile.

Tra i progetti avviati, quello di Porsche è sicuramente il più avanzato e le prime applicazioni potrebbero arrivare già del 2022. Uno dei più grandi benefici apportato dai carburanti sintetici è la loro piena compatibilità con i motori a combustione; in sostanza, i propulsori della casa di Stoccarda non dovranno subire un processo di adeguamento ma sono già compatibili allo stato attuale. Una novità davvero interessante che consente a Porsche di risparmiare una notevole quantità di tempo e denaro dedicata alla riprogettazione di eventuali propulsori. Un esempio concreto è rappresentato dalla nuova Porche 911 GT3 Cup: una vettura da corsa in grado di funzionare anche con carburanti sintetici, riducendo in modo significativo le emissioni di CO2 anche in gara.

A questo proposito Concawe, un’organizzazione scientifica senza fini di lucro fondata nel 1963 e dedicata all’industria europea della raffinazione del petrolio, ha ipotizzato alcuni scenari di utilizzo dei futuri e-Fuel. Mentre da un lato si spera nell’adozione su larga scala anche per le vetture che guidiamo tutti i giorni, Concawe stima una più probabile adozione degli e-Fuel nel settore dei veicoli pesanti (trasporti e macchinari), nel trasporto navale e nell’aviazione. Per il settore delle quattro ruote è più probabile che, considerati i costi e le quantità a disposizione, l’adozione rimanga relegata al settore del motorsport come suggerito in più occasioni.

Mentre precedenti indiscrezioni suggeriscono una probabile adozione da parte della monoposto del Campionato di Formula 1, ulteriori conferme giungono dal Campionato Mondiale WEC e dalla 24 ore di Le Mans. Stando a quanto riportato, TotalEnergies sarebbe al lavoro per sviluppare un carburante compatibile da utilizzare fin dall’anno prossimo. Conosciuto con il nome di “Excellium Racing 100”, il carburante di TotalEnergies è prodotto a base di bioetanolo ottenuto da residui di vino dell’industria agricola francese e da ETBE (un composto organico derivante dagli alcoli etilico e isobutilico). Dal 2018, TotalEnergies è partner e fornitore ufficiale di carburante dell’Automobile Club de l’Ouest (A.C.O.), ideatore e organizzatore della 24 Ore di Le Mans, e l’introduzione del nuovo e-Fuel potrebbe consentire una riduzione immediata di almeno il 65% delle emissioni di CO2 nelle vetture da corsa.

Lo stabilimento in Cile

In collaborazione con Porsche e altri marchi, Siemens Energy ha deciso di avviare un progetto pilota per la realizzazione del primo impianto integrato al mondo per la produzione su larga scala di carburanti sintetici neutri dal punto di vista climatico. Le prime informazioni suggeriscono che lo stabilimento sarà in grado di produrre 130mila litri di e-Fuel già nel 2022. Previsto un ampliamento successivo in due fasi; il primo di 55 milioni di litri entro il 2024 e, il secondo, di 550 milioni di litri entro il 2026.

Il Cile si è posto obiettivi ambiziosi come parte della strategia energetica nazionale: il target è produrre idrogeno verde (generato da fonti rinnovabili) più economico del mondo e trasformare il Paese in uno dei principali esportatori, inclusi i carburanti sintetici. Il progetto sfrutta la grande ventosità della zona, un elemento perfetto per generare energia eolica a basso costo.

Non solo all’estero

Anche l’italianissima Eni è al lavoro per sviluppare nuovi carburanti sostenibili a base di oli vegetali idrogenati, capaci di ridurre le emissioni tra il 60 e l’80% nelle fasi di combustione. Eni conferma quindi l’intenzione di voler rendere, sotto il punto di vista ambientale, meno inquinante il settore della raffinazione. Poche le informazioni a disposizione al momento, non sono state condivisi dettagli riguardante la produzione.