Fascicolo

Jun 03, 2023

I carburanti sintetici possono potenzialmente far funzionare i motori a combustione interna in modo quasi neutro in termini di CO₂, quando sono prodotti con energia rinnovabile.

Da una prospettiva globale, il nostro pianeta è ricco di energia grazie alle inesauribili risorse del sole e del vento. Ma questo non è necessariamente il caso a livello locale, poiché le regioni con vento e sole limitati possono coprire poco o niente del loro fabbisogno energetico con queste fonti. In Germania, ad esempio, le turbine eoliche funzionano a pieno regime in media solo 66 giorni all’anno. Secondo la Bundesnetzagentur, nel 2022 hanno fornito il 25,9% dell’elettricità consumata. Nei veicoli elettrici, una parte di questa energia rinnovabile gioca un ruolo chiave nella valutazione del ciclo di vita della mobilità. Ma attualmente in tutto il mondo esistono circa 1,3 miliardi di veicoli con motore a combustione interna che rimarranno sulla strada per molti anni a venire. Il funzionamento ecocompatibile richiederà altre soluzioni come i cosiddetti eFuel, che sono carburanti sintetici prodotti in modo praticamente a zero emissioni di carbonio. Porsche sta facendo la sua parte, con un nuovo stabilimento produttivo in Sud America.

Punta Arenas ha una popolazione di circa 130.000 abitanti e si trova nella regione della Patagonia, all'estremità meridionale del Cile, rendendola la città più meridionale del mondo. È anche il centro commerciale più importante della costa occidentale dello Stretto di Magellano. Questa zona è nota per i suoi forti venti, che soffiano incessantemente attraverso il paesaggio brullo, quasi sempre dalla stessa direzione. Sono così potenti che possono trasformare gli alberi in bizzarre sculture, chiamate "alberi bandiera". Qui le turbine eoliche potrebbero funzionare alla massima capacità 270 giorni all’anno, eppure la regione non utilizza energia eolica. Porsche è ansiosa di sfruttare questa risorsa con partner internazionali e detiene una quota dell'11,6% nella società cilena Highly Innovative Fuels (HIF). L'obiettivo è quello di utilizzare l'energia eolica per produrre combustibili sintetici. Inaugurato nel dicembre 2022, lo stabilimento produttivo nei pressi di Punta Arenas si chiama Haru Oni, che nel dialetto locale significa “terra dei venti”. Il programma di produzione per l’attuale fase pilota è di 130.000 litri di eFuel all’anno.

Circuito: Durante il processo di produzione, l'anidride carbonica (CO₂) viene filtrata direttamente dall'aria ambiente. Il carburante finito è costituito esclusivamente da CO₂ e acqua e, come gli altri combustibili, è accessibile tramite una pompa di benzina.

Il primo passo nella produzione di eFuel – l’elettrolisi per la produzione di idrogeno – richiede una grande quantità di energia, ed è questo che rende così importante la disponibilità continua di elettricità verde. L'acqua (H₂O) è un composto chimico molto stabile. Due atomi di idrogeno (H) si legano con un atomo di ossigeno (O) per formare una molecola d'acqua. Ci vuole una grande quantità di energia per estrarre l'idrogeno da questo composto. Poiché il vento della Patagonia offre energia inesauribile, l’idrogeno può essere generato lì in modo più sostenibile ed economico. Nelle regioni con energia limitata, tutta l’elettricità prodotta deve essere utilizzata direttamente per trarne il massimo beneficio.

Oltre all’idrogeno, la produzione di eFuel richiede un secondo componente, l’anidride carbonica (CO₂), che è un gas serra che ad alte concentrazioni nell’atmosfera favorisce il riscaldamento globale. La CO₂ può essere filtrata dall'aria utilizzando la cattura diretta dell'aria, un processo mediante il quale l'aria scorre attraverso un filtro ceramico simile a un convertitore catalitico in un'auto. Tuttavia, anziché i metalli preziosi, i canali di flusso utilizzano una sostanza chimica per legare le molecole di CO₂. Una volta riempiti tutti gli spazi con CO₂, il filtro viene chiuso, aspirato e riscaldato. Il calore rilascia la CO₂, che può poi essere aspirata in un serbatoio. In concreto, un litro di eFuel richiede idrogeno da tre litri di acqua di mare desalinizzata e CO₂ da 6.000 metri cubi di aria.

Un impianto di sintesi lega quindi l’idrogeno e la CO₂ per creare metanolo, che è resistente all’invecchiamento e adatto allo stoccaggio e al trasporto. I motori delle navi sono attualmente progettati per funzionare con metanolo. Tuttavia, l’uso nelle autovetture richiede un’ulteriore lavorazione, con l’aggiunta di ulteriori composti di carbonio nella fase finale della sintesi, dal metanolo alla benzina. Il prodotto finale è un'alternativa alla benzina e al diesel, nonché un eFuel da miscelare con carburanti convenzionali a base di olio minerale per una riduzione continua delle emissioni.