I carburanti sintetici, utilizzabili su varie piattaforme di trasporto, sono un metodo promettente per ridurre le emissioni di gas serra. Nonostante le sfide produttive, l’interesse è in aumento, sostenuto da progetti sperimentali e iniziative dell’UE. L’adozione in crescita in ambito marittimo e aereo suggerisce un futuro di decarbonizzazione del settore dei trasporti.
Intanto una buona notizia
Importante passo avanti verso la decarbonizzazione: la European Commission ha approvato la tabella di marcia sulla standardizzazione dell’idrogeno pubblicata dalla European Clean Hydrogen Alliance per sostenere un’economia climaticamente neutra e la diffusione dell’idrogeno nel mercato europeo. La tabella di marcia fornisce una panoramica completa delle sfide e delle esigenze del settore, in particolare sulle difficoltà che si riscontrano nella diffusione delle applicazioni e degli investimenti relativi alle tecnologie legate all’idrogeno.
L’idrogeno, purché prodotto con energia pulita, è uno degli strumenti che ci può aiutare a riconvertire i nostri processi in modo da eliminare del tutto le emissioni di CO2. Nel mondo dei trasporti ci sono molte potenzialità, soprattutto per i mezzi più grandi. Molto bene, quindi, che si spinga in questa direzione!
Trovo utile fare una panoramica sul mondo dell’idrogeno e degli altri carburanti sintetici (gassosi e liquidi)
Cosa sono i carburanti sintetici gassosi?
I carburanti sintetici gassosi, tra cui l’idrogeno, sono combustibili di origine sintetica prodotti attraverso processi energivori alimentati da energia elettrica rinnovabile. Sono considerati un’alternativa più sostenibile rispetto ai carburanti tradizionali derivati dal petrolio, poiché hanno un’impronta di carbonio neutra. Tra i carburanti sintetici gassosi, l’idrogeno verde è il più facile da ottenere.
L’idrogeno, in particolare, è un combustibile pulito che produce solo vapore acqueo come scarto. Viene utilizzato in alcuni veicoli a idrogeno, che convertono l’energia chimica dell’idrogeno in energia meccanica attraverso motori a combustione interna o celle a combustibile. Tuttavia, l’uso dell’idrogeno come combustibile presenta alcuni svantaggi, come la necessità di produrlo in modo sostenibile (idrogeno “verde”) e la limitata infrastruttura di rifornimento disponibile.
In generale, i carburanti sintetici gassosi e l’idrogeno rappresentano un’opzione promettente per ridurre le emissioni di CO2 nel settore dei trasporti. Tuttavia, la loro adozione su larga scala dipenderà dalla riduzione dei costi di produzione e dall’espansione delle infrastrutture di rifornimento.
Come vengono prodotti i carburanti sintetici gassosi?
I carburanti sintetici gassosi vengono prodotti attraverso diversi processi, tra cui l’elettrolisi dell’acqua e la sintesi di CO2. In generale, i carburanti sintetici più primitivi si ottengono dalla fusione di anidride carbonica ed idrogeno, che può avvenire in maniera diretta o indiretta, ovvero producendo prima un gas che viene poi trasformato nel carburante vero e proprio.
Un esempio di carburante sintetico prodotto mediante elettrolisi è l’idrogeno verde. L’elettrolisi dell’acqua consiste nel dividere l’acqua in idrogeno e ossigeno utilizzando energia elettrica, preferibilmente proveniente da fonti rinnovabili come l’energia solare, eolica o idroelettrica. L’idrogeno prodotto attraverso l’elettrolisi viene poi combinato con l’anidride carbonica, presa dall’atmosfera, per produrre il carburante sintetico, che può essere allo stato liquido o gassoso.
Tuttavia, la produzione di carburanti sintetici gassosi è ancora costosa e limitata, il che rende difficile la loro adozione su larga scala. Inoltre, la produzione di questi carburanti può avere un impatto sul fabbisogno idrico. Nonostante queste sfide, i carburanti sintetici gassosi rappresentano un’opzione promettente per ridurre le emissioni di CO2 nel settore dei trasporti e potrebbero diventare una soluzione più sostenibile rispetto ai carburanti tradizionali derivati dal petrolio.
Quali sono le sfide nell’uso di carburanti sintetici gassosi per navi o aerei?
Le sfide nell’uso di carburanti sintetici gassosi per navi o aerei riguardano principalmente la produzione, lo stoccaggio, la distribuzione e l’adattamento dei motori. Di seguito sono elencate alcune delle principali sfide:
- Produzione: La produzione di carburanti sintetici gassosi richiede energia rinnovabile e grandi quantità di acqua, il che può limitarne la diffusione su larga scala. Inoltre, la produzione di carburanti sintetici gassosi è ancora limitata e non è in grado di soddisfare l’attuale domanda di carburante nel settore dei trasporti.
- Stoccaggio: I carburanti sintetici gassosi richiedono sistemi di stoccaggio specifici, come serbatoi ad alta pressione o criogenici, che possono essere più costosi e complessi rispetto ai sistemi di stoccaggio per carburanti liquidi.
- Distribuzione: La distribuzione di carburanti sintetici gassosi richiede infrastrutture dedicate, come gasdotti o stazioni di rifornimento specifiche, che possono richiedere investimenti significativi per la loro realizzazione e manutenzione.
- Adattamento dei motori: L’utilizzo di carburanti sintetici gassosi in navi e aerei potrebbe richiedere modifiche ai motori e ai sistemi di alimentazione, in modo da garantire una combustione efficiente e sicura. Questo potrebbe comportare costi aggiuntivi per le compagnie di trasporto e i produttori di motori.
Esistono carburanti sintetici liquidi?
Sì, esistono carburanti sintetici liquidi, noti anche come e-fuel o synfuel. Questi carburanti sono prodotti attraverso processi chimici che combinano idrogeno e anidride carbonica, utilizzando energia elettrica rinnovabile per attivare l’elettrolisi. I carburanti sintetici possono essere utilizzati senza modifiche meccaniche ai veicoli e possono essere distribuiti nelle stazioni di rifornimento esistenti.
Tra i vantaggi dei carburanti sintetici vi è la riduzione delle emissioni di gas serra e la loro compatibilità con i motori termici esistenti. Inoltre, la combustione di e-fuel produce meno inquinanti rispetto ai carburanti fossili, poiché contiene meno zolfo. Tuttavia, la produzione di carburanti sintetici richiede energia elettrica rinnovabile e grandi quantità di acqua, il che può limitarne la diffusione su larga scala.
I carburanti sintetici possono essere utilizzati in vari modi, come e-Petrol, e-Diesel, e-Heating e e-Kerosene, e possono essere miscelati con gasolio o benzina per proporre carburanti più ecologici. Attualmente, la capacità di produzione di carburante sintetico è di oltre 38.000 m³ al giorno, con numerosi progetti in costruzione o in fase di sviluppo.
I carburanti sintetici liquidi possono essere usati per navi o aerei?
Sì, i carburanti sintetici possono essere utilizzati per navi e aerei. Nel settore marittimo, i carburanti sintetici possono essere impiegati per alimentare motori a benzina o diesel di navi, contribuendo alla riduzione delle emissioni di CO2. Alcune navi utilizzano già carburanti sintetici miscelati con quelli derivati dal petrolio, come avviene attualmente con il biodiesel. Per quanto riguarda il settore aeronautico, i carburanti sintetici, noti anche come carburanti per jet sintetici o Sustainable Aviation Fuels (SAF), possono essere utilizzati come alternativa al kerosene tradizionale. Attualmente, i carburanti sintetici per jet sono da quattro a dieci volte più costosi del normale kerosene, ma la ricerca e gli investimenti nel settore potrebbero ridurne il prezzo nel lungo termine.
L’Unione Europea ha recentemente raggiunto un accordo per il ReFuelEU Aviation, che prevede l’introduzione di carburanti sostenibili nei voli che partono dall’Europa, con l’obiettivo di ridurre le emissioni di CO2 degli aeromobili di circa due terzi entro il 2050. Inoltre, nel contesto della Direttiva FuelEU Maritime, gli Stati membri stanno discutendo l’introduzione di una quota che richiederebbe alle navi di utilizzare un minimo del 2% di carburanti sintetici marittimi per stimolarne la domanda e ridurre i costi.
Quali sono le differenze tra i carburanti sintetici liquidi e quelli gassosi?
Le differenze tra i carburanti sintetici liquidi e quelli gassosi riguardano principalmente la loro forma fisica, il processo di produzione e le applicazioni pratiche. Di seguito sono elencate alcune delle principali differenze:
- Forma fisica: I carburanti sintetici liquidi, come e-Petrol e e-Diesel, sono prodotti in forma liquida, mentre i carburanti sintetici gassosi, come l’e-metano, sono prodotti in forma gassosa.
- Processo di produzione: entrambi i tipi di carburanti sintetici sono prodotti combinando chimicamente idrogeno e anidride carbonica, ma i processi di produzione possono variare a seconda del tipo di carburante. Ad esempio, i carburanti sintetici liquidi possono essere prodotti attraverso processi come la sintesi di Fischer-Tropsch, mentre i carburanti sintetici gassosi possono essere prodotti attraverso processi come la metanazione.
- Applicazioni pratiche: I carburanti sintetici liquidi possono essere utilizzati in motori a combustione interna, come quelli presenti nelle automobili, navi e aerei, senza richiedere modifiche significative. I carburanti sintetici gassosi, invece, possono essere utilizzati in motori a gas, come quelli alimentati a metano o GPL, e richiedono sistemi di alimentazione e stoccaggio specifici.
In sintesi, i carburanti sintetici liquidi e gassosi presentano differenze nella forma fisica, nel processo di produzione e nelle applicazioni pratiche. Entrambi i tipi di carburanti sintetici offrono vantaggi in termini di riduzione delle emissioni di gas serra e possono essere prodotti utilizzando energia rinnovabile.
Conclusioni
I carburanti sintetici, sia liquidi che gassosi, rappresentano una soluzione promettente per ridurre le emissioni di gas serra nel settore dei trasporti. Grazie alla loro compatibilità con i motori termici esistenti, questi carburanti possono essere utilizzati in automobili, navi e aerei senza richiedere modifiche significative ai veicoli o alle infrastrutture di rifornimento. Tuttavia, la produzione di carburanti sintetici richiede energia rinnovabile e grandi quantità di acqua, il che pone alcune sfide in termini di sostenibilità e diffusione su larga scala.
Nonostante queste sfide, l’interesse per i carburanti sintetici è in crescita, con progetti pilota e sperimentali in corso in diversi settori, tra cui il trasporto marittimo e aereo. L’Unione Europea sta promuovendo l’uso di carburanti sostenibili attraverso iniziative come il ReFuelEU Aviation e la Direttiva FuelEU Maritime, che mirano a ridurre le emissioni di CO2 e stimolare la domanda di carburanti sintetici.
In conclusione, i carburanti sintetici offrono un’opportunità per rendere i trasporti più sostenibili e ridurre l’impatto ambientale del settore. Sebbene vi siano ancora sfide da affrontare, la ricerca e gli investimenti nel campo potrebbero contribuire a superare questi ostacoli e rendere i carburanti sintetici una soluzione efficace per la decarbonizzazione dei trasporti.