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Carburanti sintetici: che cosa sono e sono il futuro dell’auto?

Se state leggendo questo articolo, avrete sicuramente sentito almeno una volta parlare di “carburanti sintetici”. Descritti da alcuni come “una distrazione verso l’elettrificazione” e da altri come la salvezza dell’automobile termica, la confusione intorno a questo argomento è ancora tanta.

Capire che cosa sono i carburanti sintetici e se sono il futuro dell’auto, però, non è affatto semplice. Il motivo è presto detto: questi carburanti innovativi sono infatti ancora in piena via di sviluppo, ancora lontani da un’eventuale ed ipotetica diffusione di massa. Tra falsi miti, posizioni estreme e un po’ di falsi miti, i carburanti sintetici stanno dimostrando nel mondo delle corse la loro validità, e si candidano a soluzione parallela all’elettrificazione di tutto il parco circolante. Nati all’inizio del terzo millennio in forma puramente sperimentale, i carburanti sintetici o “e-fuels” sono saliti agli onori della cronaca a marzo 2023.

Alla fine di marzo, infatti, dopo un forte braccio di ferro tra Germania, uno dei Paesi più fiduciosi nella diffusione dei carburanti sintetici, e Unione Europea gli e-fuel sono stati inseriti all’interno delle alimentazioni consentite dopo l’addio ai motori termici previsto per il 1° gennaio 2035. Questa notizia è stata accolta con giubilo da una buona fetta di opinione pubblica, poiché questi carburanti sintetici “con impronta neutrale di carbonio” sono considerati come i salvatori delle auto benzina e Diesel, destinate senza di loro ad estinguersi (almeno nel mercato del nuovo) entro poco meno di 12 anni. Scopriamo allora che cosa sono i carburanti sintetici e perché sono il futuro dell’auto. Specifichiamo in apertura che parleremo esclusivamente di carburanti sintetici, e non di biocarburanti. Questi ultimi, infatti, non sono stati inclusi all’interno delle alimentazioni consentite dopo il bando alle automobili termiche nuove dal 2035, e hanno una derivazione da scarti della produzione alimentare, edile o dell’industria cartaria nonché dalla valorizzazione degli oli esausti.

Sebbene anche questa tipologia di carburanti abbia i suoi vantaggi a livello ambientale, oggi ci concentreremo sugli e-fuel, capendo che cosa sono i carburanti sintetici e se sono davvero il futuro dell’auto.

Sommario

Carburanti sintetici: che cosa sono

Audi E-Fuels

Prima di addentrarci nel mondo dei carburanti sintetici capendo cosa sono, specifichiamo nuovamente come il bando alle automobili dotate di motori termici previsto per il 1° gennaio 2035 interessa solo ed esclusivamente le automobili nuove prodotte dopo questa data. Le automobili acquistate entro il 31 dicembre 2034 potranno continuare a circolare liberamente, e sarà garantita la possibilità di rifornire benzina, Diesel, GPL e metano anche dopo la fatidica data di “phase-out”. Dopo aver chiarito un punto fondamentale della discussione sui pregi e i difetti dei carburanti sintetici, che cosa sono veramente gli e-fuel? Dal punto di vista chimico, i carburanti sintetici sono completamente identici a livello molecolare rispetto a benzina e Diesel tradizionali, ma non derivano dall’estrazione e raffinazione del petrolio. Come si fa quindi a creare dei carburanti sintetici adatti alle auto a combustione interna senza l’utilizzo di derivati del petrolio? Il processo è piuttosto complicato e raffinato, ma cercheremo di semplificarlo il più possibile in modo da capire da cosa sono fatti e perché sono considerati “a impatto neutrale di carbonio”. Gli e-fuel vengono prodotti combinando chimicamente idrogeno ed anidride carbonica. L’idrogeno utilizzato è di tipo “verde”, ovvero ottenuto dall’elettrolisi dell’acqua ottenuta dalla desalinizzazione dell’acqua di mare. L’anidride carbonica, invece, viene catturata da quella presente nell’atmosfera tramite un catalizzatore ad alta pressione.

Sia l’elettrolisi dell’acqua per estrarre idrogeno che la cattura e purificazione della CO2 dall’atmosfera sono processi che richiedono un’enorme quantità di acqua ma soprattutto di energia elettrica per poter diventare realtà. Per questo, gli e-fuel non possono prescindere da una fonte rinnovabile e molto generosa di energia elettrica: senza questo anello fondamentale, non solo la produzione di carburanti sintetici non sarebbe possibile, ma non sarebbe neanche a zero emissioni. Grazie quindi all’utilizzo di una fonte rinnovabile di energia elettrica (solare, eolica, geotermica, idrica o derivata dalle maree), l’idrogeno viene combinato con la CO2 catturata dall’atmosfera. A questo punto, ci sono diversi metodi per combinare idrogeno e ossigeno, il più comune dei quali è la sintesi Fischer-Tropsch. In questo processo chimico industriale, i due gas di sintesi, ovvero monossido di carbonio e idrogeno, vengono ridotti a condizioni di temperatura compresa tra i 170 e i 220 °C e ad una pressione tra 1 e 10 atmosfere. La reazione è condotta su un letto catalitico formato da ossido di cobalto, cobalto metallico, ossido di magnesio e biossido di torio, e permette di ottenere idrocarburi caratterizzati da grandezza della catena carboniosa e gradi di saturazione diversi. In poche parole, si ottiene una sorta di e-petrolio, una miscela formata da atomi di carbonio e atomi di idrogeno proprio come il petrolio “originale”.

Se questa miscela viene sottoposta ad un ulteriore processo di raffinazione, si ottengono diversi tipi di carburanti sintetici, proprio come avviene con il petrolio. A seconda quindi della temperatura di raffinazione, si ottengono e-benzina, e-Diesel, e-gas o e-kerosene. Questi carburanti sono pressoché identici ai carburanti fossili, rispetto ai quali differiscono per una maggiore purezza e una minore presenza di imperfezioni. Se inseriti all’interno di una camera di combustione, bruceranno in maniera identica ai carburanti fossili. Come fanno quindi ad essere più puliti dei carburanti fossili? Semplice: non lo sono, almeno a livello di combustione in ogni singola automobile. La loro neutralità carbonica deriva dal fatto che il carbonio che forma il carburante sintetico è quello prelevato dall’atmosfera, e la produzione, se supportata da fonti rinnovabili, è completamente pulita. L’anidride carbonica emessa dallo scarico, quindi, è compensata e pari a quella catturata dall’atmosfera, rendendo lo scambio totale di anidride carbonica tra produzione e combustione neutro. Non ci sarebbe quindi una riduzione delle emissioni di CO2, quanto una sostanziale stabilità nella quantità di anidride carbonica a livello globale. Rispetto ai carburanti tradizionali, poi, per via della maggiore purezza la produzione di particolati e ossidi d’azoto è decisamente inferiore, con un bel vantaggio per le emissioni globali dei trasporti.

Per concludere la comprensione di cosa sono gli e-fuel, non possiamo dimenticare due domande fondamentali: chi li produce e dove si possono utilizzare. Per il momento, gli e-fuel sostanzialmente non esistono. I carburanti sintetici non sono infatti disponibili nei distributori pubblici di tutto il mondo, e per il momento gli stabilimenti produttivi sono solamente 18. Per il momento, infatti, i carburanti sintetici sono ancora in via di sviluppo, e lo studio di nuovi metodi di produzione, raffinazione e razionalizzazione della produzione sono in continua evoluzione. Per questo gli e-fuel sono ancora “roba per pochi”. Sebbene sia già possibile acquistare barili di e-fuel a prezzi proibitivi (circa 3,5/4 euro al litro, al momento), i carburanti sintetici stanno già prendendo piede nel mondo delle competizioni. Una delle Case a credere maggiormente nell’utilizzo e nella produzione dei carburanti sintetici è Porsche. La Casa di Zuffenhausen è stata la prima a livello globale ad aprire una fabbrica di e-fuel in Cile, e con quel carburante alimenta già oggi la sua mitica Porsche SuperCup. Anche la Formula 1 ha scelto di utilizzare i carburanti sintetici: per il momento relegati al 10% della miscela di benzina, nel 2026 la Classe Regina sarà spinta unicamente da e-fuel. Questa è già realtà per il Campionato Mondiale Rally WRC, mentre già quest’anno l’americana IndyCar utilizza un etanolo 100% rinnovabile.

Carburanti sintetici: sono il futuro dell’auto?

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Ora che abbiamo capito che cosa sono i carburanti sintetici, è il momento di rispondere alla domanda che sicuramente tutti vi starete facendo: i carburanti sintetici sono il futuro dell’auto? Sebbene la domanda sia molto semplice, la risposta, come spesso accade per quesiti così importanti, non è altrettanto immediata. Se si parla di automobili con motori a combustione interna, la risposta è assolutamente sì, almeno in via teorica. In un mondo che desidera allontanarsi il più possibile dalle fonti energetiche fossili e non rinnovabili, gli e-fuel sono uno strumento imprescindibile per riuscire a eliminare dove possibile l’utilizzo di energie non rinnovabili. In uno scenario del genere, i carburanti sintetici sono l’unica salvezza per il motore termico, l’unico modo ad oggi possibile e realistico di continuare ad utilizzare motori a combustione interna per la mobilità.

Andando un po’ a scavare sotto la teoria, però, si scopre come non sia così facile che i carburanti sintetici diventino la risposta per la mobilità. Per diventare veramente il futuro dell’auto, i carburanti sintetici dovrebbero diventare economici quanto se non più della benzina derivata dal petrolio. Il rifornimento dovrebbe essere semplice, capillare e ben distribuito come quello degli odierni combustibili fossili, e, soprattutto, la produzione dovrebbe essere implementata ai livelli globali del petrolio, con tutti i costi che ne conseguono.

Per rispondere alla domanda se i carburanti sintetici sono il futuro dell’auto, vediamo sia i pro che i contro di questa soluzione. Tra i punti di forza degli e-fuel troviamo la possibilità di utilizzare ancora le attuali automobili termiche, senza dover “sprecare” energia per costruirne di nuove elettriche, con tutti i problemi legati all’estrazione e alla lavorazione delle materie prime. In più, utilizzando e riconvertendo le attuali raffinerie e la catena di oleodotti, cisterne e stazioni di servizio, avremmo già a disposizione un’infrastruttura che sappiamo essere capillare, adeguata alle richieste della mobilità e senza dover costruire fabbriche per batterie di auto elettriche o enormi centrali per la produzione di energia.

In più, gli e-fuel sarebbero pronti per essere immessi sul mercato senza difficoltà a tutti i consumatori, hanno un impatto carbonico neutro e emettono molti meno inquinanti rispetto ai carburanti tradizionali. Il maggiore vantaggio dei carburanti sintetici è però la capacità di poter immagazzinare in una forma trasportabile, non deperibile e immagazzinabile l’energia elettrica. Il grande limite dell’elettricità è proprio questo: quando viene prodotta, va utilizzata, e non può essere immagazzinata in grandi quantità. Gli e-fuel permetterebbero di sfruttare al massimo l’energia prodotta, senza sprechi.

Se ci sono tanti punti a favore che rendono, sulla carta, i carburanti sintetici il futuro dell’auto, sono altrettanti i contro di questa soluzione. Il primo e principale limite di questa soluzione è che, per quanto più pulita e più efficiente, l’implementazione di questi e-fuel creerebbe comunque nuovi inquinanti, seppur in quantità minori. Si andrebbe solo a limitare un problema enorme come quello dell’inquinamento, che le elettriche, se alimentate da fonti rinnovabili, sono in grado di risolvere (almeno per quanto riguarda le emissioni locali). Secondo gli studi, poi, i tempi sono ancora troppo acerbi: secondo gli ultimi calcoli dell’organizzazione indipendente Transport & Environment, nel 2035 solo il 2% delle automobili potrà essere alimentata con carburanti sintetici. Per molti, invece, gli e-fuel sono solo un modo per le compagnie petrolifere di ritardare la transizione energetica verso fonti rinnovabili, tagliando fuori i giganti del greggio. In più, sebbene i programmi di convertire l’intera industria petrolifera alla produzione e alla distribuzione degli e-fuel siano teoricamente realistici, non ci sono impianti di produzione o standard globali che permettono di rendere effettivamente credibile una sostituzione a larga scala.

Alla fine, quindi, i carburanti sintetici saranno il futuro dell’auto termica, questo è sicuro. Il problema è che, al momento, appare come una soluzione “per pochi”. Il prezzo di questi carburanti sintetici, vista la mole di tecnologie di altissimo livello impiegate e la complessità della produzione, dovrebbe rimanere di almeno il 50% superiore al prezzo attuale dei carburanti. Ad un prezzo al litro superiore ai 2,50 euro, quindi, è difficile che la gran parte degli automobilisti sceglierà di spendere così tanto solo per non rinunciare all’auto termica. I carburanti sintetici, quindi, a meno di novità che stravolgeranno lo scenario attuale, non dovrebbero diventare una soluzione globale. Potrebbero essere la salvezza per gli appassionati di auto, che difficilmente rinunceranno all’emozionalità dei motori termici, o per l’industria aerospaziale, molto complicata da rivoluzionare. Infine, i carburanti sintetici potrebbero salvare il motorsport, ancora lontano dall’elettrificazione. Per via della sua natura di nicchia e la grande emozionalità, infatti, i carburanti sintetici si sposano alla perfezione con il motorsport, rendendo così molto meno impattanti tutte le categorie che tanto ci fanno emozionare ogni settimana, dalla Formula 1 alla MotoGP passando per tutte le categorie minori.

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