Il carburante di ultima istanza per i motori a combustione interna

Attualmente, lo sviluppo del trasporto su strada si sta evolvendo verso la completa elettrificazione, e tra qualche decennio i motori a combustione interna potrebbero scomparire completamente dall’Europa. Tuttavia, alcuni prevedono che l’Unione europea potrebbe adottare politiche più flessibili, consentendo ancora l’uso di auto con motore a combustione interna in determinate circostanze.  Tuttavia, ciò richiederà quasi certamente l’uso di combustibili alternativi che riducano al minimo le emissioni di gas. Verso un’era di combustibili sostenibili: i potenziali sostituti dei combustibili fossili.

Idrogeno

L’idrogeno è un elemento che viene spesso associato alle auto a celle a combustibile, che convertono l’energia chimica in elettricità per alimentare il motore. A causa del rapido rifornimento di carburante, questo carburante ha attualmente un vantaggio rispetto alle auto elettriche, che richiedono molto tempo per essere ricaricate.

Allo stesso tempo, sono in corso test (ad esempio in Toyota) sulla guida di veicoli con motori a idrogeno.

Ci sono, ovviamente, problemi con la produzione e lo stoccaggio dell’idrogeno, ma la ricerca attuale mostra che sia i motori a benzina che quelli diesel saranno in grado di funzionare a idrogeno con piccole modifiche alla testata. L’applicazione di questo elemento ai propulsori automobilistici potrebbe quindi diventare una realtà prima di quanto ci si potrebbe aspettare.

Il fatto che l’intera industria automobilistica non debba affidarsi esclusivamente alle nuove tecnologie potrebbe portare benefici sia in termini economici che ambientali. Inoltre, il motore a combustione interna sarebbe ecologico, perché emetterebbe solo vapore acqueo e ossidi di azoto, resi innocui dai moderni catalizzatori, oltre a una piccola quantità di anidride carbonica derivante dalla combustione del petrolio.

L’accumulo di elettricità rappresenta ancora una sfida per l’elettrificazione dei trasporti. Questa soluzione è decisamente non redditizia e la tecnologia delle batterie agli ioni di litio sembra essersi arrestata, proprio come la combustione del petrolio.

È vero che l’idrogeno potrebbe essere ottenuto per elettrolisi da impianti eolici e idroelettrici, che darebbero anche la possibilità di immagazzinare energia.

Qui, però, ci sono difficoltà con lo stoccaggio dell’idrogeno stesso, che, pur avendo un potere calorifico parecchie volte superiore alla benzina, è una sostanza estremamente rara a temperatura ambiente. Pertanto, raccogliere anche pochi chilogrammi di questo elemento richiederebbe un’enorme compressione e una temperatura di -200 gradi Celsius.

Dal punto di vista della gestione dell’energia, anche questo è un processo antieconomico e, purtroppo, non c’è una soluzione in vista, come nel caso della capacità delle batterie.

Combustibile sintetico

Attualmente, questa è probabilmente l’unica alternativa economicamente sostenibile alle auto con motore a combustione interna.

L’idea è quella di produrre benzina sintetica e/o gasolio dall’anidride carbonica e dall’acqua contenuta nell’aria. L’anidride carbonica viene estratta dal carbonio facendo passare l’aria attraverso vari filtri, e il carbonio viene a sua volta utilizzato per produrre metano. Il sottoprodotto dell’intera reazione è ossigeno puro.

L’idrogeno viene estratto dall’acqua mediante elettrolisi allo stesso modo: anche l’ossigeno innocuo è un sottoprodotto.

L’auto brucia carburante, compresa l’anidride carbonica, ma il bilancio delle emissioni è pari a zero perché la stessa anidride carbonica è stata precedentemente filtrata dalla centrale elettrica.

Nel 2019, Porsche ha investito insieme a Siemens nella creazione di un impianto di produzione di carburanti sintetici in Cile. L’ultima tranche di investimento nel 2022 pagata dal colosso di Stoccarda ammonta a 75 milioni di dollari.

L’idea è quella di localizzare centrali elettriche funzionanti secondo il principio della purificazione dell’aria nelle grandi città, che rimuoveranno l’anidride carbonica dai luoghi di maggiore emissione, non solo dalle abitazioni, ma anche dalle automobili.

Il fatto è che il processo di produzione è attualmente costoso e la benzina sintetica non è ancora disponibile in commercio. Il secondo giocatore più importante nello sviluppo di questa tecnologia, accanto a Porsche, è Bosch, che offre soluzioni simili a un prezzo simile.

Secondo i piani, il carburante sintetico sarebbe disponibile per la vendita al dettaglio dal 2026 al prezzo di 2 euro al litro, escluse accise, IVA e altri oneri, il che significa che potrebbe essere significativamente più costoso dei carburanti convenzionali. A ciò si aggiunge il fatto che le stime sono state fatte prima dello scoppio della guerra russo-ucraina, ma la differenza è ancora ben visibile.

L’anno scorso è iniziata la produzione continua nello stabilimento HIF Global Haru Oni, anch’esso di proprietà di Porsche. Ad oggi sono stati prodotti 130.000 litri di carburante. Attualmente è utilizzato nelle auto da corsa Porsche. Si prevede che la produzione annuale aumenterà a 55 milioni di litri in due anni e a 550 milioni di litri in quattro anni, consentendo al carburante di essere introdotto senza problemi sul mercato entro il 2026.

Biocarburanti

Un’altra alternativa, anche se non nuova, è l’etanolo, ampiamente utilizzato in molte regioni del Sud America a causa dei grandi raccolti e della mancanza di petrolio.

Tuttavia, tutto indica che i biocarburanti non risolveranno nemmeno i nostri problemi attuali e, se dovessero accadere, le conseguenze sarebbero imprevedibili.

Nutrire l’intera popolazione richiederebbe la distruzione di così tanta terra coltivabile che, dato l’attuale livello di popolazione, porterebbe a una crisi globale dell’approvvigionamento alimentare.

È tecnicamente fattibile nelle condizioni attuali, ma le conseguenze sopra menzionate non possono essere ignorate, quindi di certo non salverà i motori a combustione interna né ne allungherà la durata.

Riepilogo

L’industria automobilistica sta cambiando a una velocità inimmaginabile in questi giorni e non vi è alcuna garanzia che ciò che oggi diamo per scontato sarà ancora vero tra qualche anno. Quello che ora è certo è che non abbiamo ancora una soluzione tecnicamente valida per il complesso problema ambientale che dobbiamo affrontare.

Non vediamo l’ora di continuare….

Fonte:

https://www.vezess.hu/magazin/2022/06/27/szintetikus-uzemanyag-mentheti-meg-a-valodi-autozast/

https://hu.wikipedia.org/wiki/Bio%C3%BCzemanyag

https://autotechnika.hu/cikkek/motor-eroatvitel/8389/a-hidrogen-alkalmazasa-belso-egesu-motorok-tuezeloanyagakent

https://pixabay.com/photos/miscanthus-elephant-grass-5128337/