I carburanti per auto del futuro

In un futuro non troppo lontano, i carburanti che si utilizzeranno per alimentare le automobili saranno molto diversi da quelli impiegati oggi. La transizione verso una mobilità più sostenibile non passa infatti soltanto dalle auto elettriche, ma anche da soluzioni per motori endotermici dal minor impatto ambientale e dalle emissioni climalteranti ridotte.

Su questo fronte, la ricerca scientifica procede ormai da anni a ritmi sostenuti, anche se vi sono ancora diversi intoppi da superare. In linea generale, gli studi si concentrano su tre grandi settori: quello degli e-Fuels, quello dei biocarburanti e quello dell’idrogeno. Va però precisato che quest’ultimo non può essere considerato come un carburante, non almeno in senso stretto, bensì come un vettore energetico.

Gli e-Fuels per sostituire benzina e gasolio

Non è di certo un segreto: il consumo di carburanti di origine fossile, come ad esempio la benzina e il gasolio, si avvia verso la sua fine. Oltre alle imposizioni di legge, con sempre più Paesi che stanno scegliendo il 2035 come data ultima per poter acquistare nuovi veicoli endotermici, i giacimenti di petrolio non sono infiniti. E se si considera l’impatto ambientale dell’estrazione del petrolio, così come dell’uso di questi combustibili, è necessario agire il prima possibile per salvaguardare il Pianeta.

Proprio per questa ragione, da diverso tempo i grandi gruppi automobilistici stanno studiando i cosiddetti e-Fuels, ovvero dei combustibili di origine sintetica che, pur garantendo caratteristiche molto simili a benzina e gasolio, non necessitano di attività estrattiva e presentano emissioni climalteranti decisamente più ridotte.

Questi carburanti vengono generalmente ottenuti mescolando diversi composti - come ad esempio idrogeno e anidride carbonica, ma anche varie tipologie di gas, kerosene e molto altro ancora - sfruttando l’energia elettrica, per ottenere un combustibile liquido. Non a caso, il nome “e-Fuels” deriva proprio dal fatto che queste soluzioni vengono ottenute grazie all’energia elettrica. A oggi, si stanno sperimentando:

• l’e-Benzina e l’e-Diesel, tramite l’utilizzo di diversi gas in forma liquida fatti reagire con anidride carbonica e altri composti, per ottenere combustibili di sintesi che possano essere utilizzati con i motori endotermici già esistenti;
• l’e-Metano, ottenuto dalla combinazione di idrogeno e anidride carbonica, nei veicoli a gas naturale compresso (CNG);
• l’e-Metanolo, pensato per il trasporto pesante sia su strada che via mare, perlopiù orientato alle grandi flotte commerciali.

A oggi, gli e-Fuels non hanno ancora preso piede perché vi sono due ostacoli da superare:

• la loro sintesi richiede enormi quantità di energia e, pertanto, i vantaggi in termini di emissioni durante la combustione vengono annullati da un maggiore inquinamento alla fonte, cioè alla produzione di elettricità;
• i prezzi non sono ancora alla portata di tutti, poiché possono costare fino a 4 volte in più rispetto a un pieno con comune benzina o diesel.

I biocarburanti, soluzioni dalla natura

Sempre poiché l’attività estrattiva del petrolio è onerosa, sia a livello economico che in termini di impatto ambientale, sin dalla fine degli anni ‘70 si studiano le peculiarità dei cosiddetti biocarburanti.

Questi combustibili vengono solitamente ricavati dagli oli di alcune piante - ad esempio, la colza - ma anche dalla fermentazione sia di composti vegetali che organici, dagli scarti alimentari fino alle deiezioni degli animali da allevamento. Oggi sono già disponibili:

• il biodiesel, derivato da grassi animali e oli vegetali;
• il bioetanolo, ricavato dalla fermentazione degli zuccheri di piante come il mais e la canna da zucchero e usato per alimentare motori a benzina;
• il biometano, ottenuto dalla digestione da parte di batteri anaerobici di rifiuti organici, dagli scarti vegetali fino alle deiezioni.

Sebbene la produzione sia ben più sostenibile rispetto a benzina e diesel, vi è il problema delle monoculture di specifici vegetali - come, appunto, la colza - che stanno sottraendo terreno ai campi per l’alimentazione umana. Inoltre, le loro emissioni rimangono ancora ben sensibili e l’efficienza tende a essere leggermente minore rispetto alle alternative classiche.

La frontiera dell’idrogeno

Sebbene non si tratti di un combustibile in senso stretto, bensì di un vettore energetico come accennato in apertura, l’idrogeno potrebbe rappresentare una delle più interessanti e sostenibili soluzioni per il futuro.
Grazie a un complesso processo chimico, nelle auto a idrogeno questa sostanza viene fatta reagire con l’ossigeno, per produrre energia. Questa viene impiegata per alimentare un motore elettrico, mentre all’esterno viene rilasciata soltanto acqua, il sottoprodotto di questa reazione. Si tratta, quindi, di un’alternativa ecologica sulla carta, almeno durante l’uso.

Eppure, per quanto promettente, ci vorranno anni affinché l’idrogeno diventi davvero una soluzione di massa. La sua produzione è infatti non solo molto costosa, ma al momento nemmeno particolarmente sostenibile: poiché l’idrogeno non è singolarmente presente in natura, ma sempre legato ad altre molecole, servono enormi quantità di energia per ottenerlo in forma liquida. In genere, per questo processo si impiega:

• il metano, una soluzione dalle alte emissioni climalteranti;
• l’acqua, tramite elettrolisi, che richiede però grandi quantità di energia.

Vi sono poi colli di bottiglia sulla distribuzione dell’idrogeno, poiché richiede speciali attenzioni nello stoccaggio, così come personale addetto per il rifornimento. Non ultimo, le poche auto a idrogeno commercialmente disponibili hanno prezzi ben superiori sia alle classiche endotermiche che alle elettriche.

In definitiva, il futuro è ancora ricco di sfide, ma i carburanti alternativi saranno sempre più richiesti, soprattutto fra coloro che non hanno intenzione di rinunciare all’endotermico.