Carburanti sintetici ed emissioni: quale verità?

I CARBURANTI SINTETICI SONO PULITI? - La domanda è semplice, la risposta è su più piani. Gli E-Fuel sono idrocarburi prodotti dall’industria che hanno in comune con gli idrocarburi fossili la composizione a base di carbonio e idrogeno. L’idea alla base dei carburanti sintetici è prelevare il carbonio dalla CO2 atmosferica e unirlo all’idrogeno per ottenere combustibili con impronta di carbonio neutra: il suo uso nei motori a scoppio rilascerà infatti allo scarico la stessa quantità di carbonio che, sottratta all'atmosfera, è stata usata per produrli. L’altro “componente” degli E-Fuel, l’idrogeno, può essere poi generato con emissioni trascurabili usando energie da fonti rinnovabili per scindere l’acqua con l’elettrolisi. Tutto bene, allora? Non proprio: secondo l’associazione Transport & Environment le automobili alimentate da carburanti sintetici emettono la stessa quantità di ossidi di azoto (NOx) di quelle alimentate con combustibili fossili. Le emissioni di particolato diminuiscono molto rispetto a quelle dei carburanti fossili, ma aumentano quelle di monossido di carbonio e di ammoniaca NH3 durante gli avviamenti.

IL CARBURANTE CHE NON C’È (ANCORA) - I risultati riportati da T&A sono quelli di uno studio commissionato a IFP Energies Nouvelles (IFPEN) che (piccola curiosità) ha dovuto produrre da sé la “benzina” richiesta per i test, dato che gli E-Fuel non sono ancora in commercio, condotti su una Mercedes Classe A 180 del 2019. IFP Energies Nouvelles ha quindi creato circa 100 litri di carburante in 3 formulazioni diverse, una delle quali contenente circa il 10% di etanolo. Il carburante 1 aveva un numero di ottano RON 102, il mix 2 arrivava a 104 (come il N° 3 con l’etanolo) mentre la benzina E10 usata per il confronto si fermava a 95. IFPEN sostiene che tutti gli E-Fuel prodotti da loro sono rappresentativi delle caratteristiche che avranno i carburanti sintetici, che dovranno comunque essere conformi alle caratteristiche della benzina convenzionale per poter essere usati nei veicoli attuali e futuri. Il risultato dei test, sintetizza T&E, è che gli E-Fuel “chimicamente simili alla benzina e al gasolio e costosi da produrre, non alleviano i problemi di inquinamento delle città”. 

LUCI E OMBRE - I test di laboratorio di IFPEN sono stati condotti sul banco a rulli secondo i cicli WLTC e RDE, con quest’ultimo più aderente alla guida reale quotidiana. Il primo risultato è che non sono state rilevate differenze significative nelle emissioni di NOx fra gli E-Fuel rispetto all’attuale benzina di origine fossile. Il motivo è presto detto: l’azoto contenuto nell’aria, che ha poca tendenza a reagire con altri elementi in condizioni “normali”, si combina con l’ossigeno (si ossida) a causa delle alte temperature e pressioni presenti nella camera di scoppio. L’uso degli E-Fuel diminuirà quindi in maniera trascurabile le emissioni degli ossidi d’azoto.

A decrescere molto è stato invece il particolato: le particelle più grandi di 10 nm (nm = milionesimo di millimetro) sono diminuite del 97% nel test WLTC e dell’81-86% nel ciclo RDE. Il loro numero è molto al disotto del limite Euro 6, ma rimane comunque sopra i 2,2 miliardi/km. Aumentate invece le emissioni del temibile (si lega più dell’ossigeno ai globuli rossi del sangue, prendendone quindi il posto) monossido di carbonio: si sono riscontrati livelli quasi 3 volte superiori nel test WLTC e circa 1,4 volte superiori nel test RDE rispetto alla benzina fossile. L’aumento più rilevante si è verificato all’avviamento a freddo, condizione frequente in città.

Contraddittorie le emissioni degli idrocarburi incombusti HC: diminuite fra il 23 e il 40% rispetto alla benzina E10 nel test WLTC e rimaste invariate in quello RDE. Altre sostanze tossiche (non ancora regolamentate) quali acetaldeide e formaldeide sono diminuite usando i combustibili sintetici durante l’avviamento a freddo e sono rimaste praticamente invariate nel ciclo complessivo. Diminuisce invece di circa il 3% il consumo di carburante, e quindi l’emissione di CO2, per tutte e 3 le miscele, dato che gli E-Fuel hanno un’energia maggiore. Ricordiamo che IFPEN osserva che alcuni valori potrebbero migliorare leggermente con una messa a punto del motore ottimizzata per i carburanti sintetici, cosa un po’ in contraddizione con l’idea di decarbonizzare i veicoli esistenti senza modificarli.

DI SINTESI E COSTOSO? - Secondo Veronica Aneris, direttrice di Transport & Environment Italia, gli E-Fuel “oltre ad essere inefficienti e costosi, non risolvono il macro problema della qualità dell’aria, un dettaglio non trascurabile per l’Italia che si è confermata maglia nera in Europa per morti da ossidi di azoto anche quest’anno.” In effetti sia la cattura del carbonio dall’atmosfera sia l’elettrolisi dell’acqua sono procedimenti macchinosi e avidi di energia, cosa che li rende così cari da far stimare a T&A un aumento dei costi del carburante per l’automobilista quantificato in 10.000 euro in più in cinque anni rispetto ad un’auto elettrica a batteria. Il bilancio è in perdita anche paragonando i costi con quelli della benzina tradizionale, anche se il divario è meno catastrofico. Un altro studio di T&E aveva inoltre evidenziato che rifornire con E-Fuel il 10% dei nuovi veicoli implicherebbe produrre il 23% in più di elettricità da fonti rinnovabili rispetto a ricaricare lo stesso numero di auto elettriche. Ricordando che il consumo energetico di un’attività da un’idea delle sue emissioni di CO2 possiamo capire che la produzione degli E-Fuel sia più inquinante rispetto alla generazione diretta dell’elettricità. Diversi nomi illustri, quali Bosch, Porsche e Mazda (qui per saperne di più) hanno comunque dichiarato la loro fiducia nei carburanti sintetici. Le conclusioni di T&E sono però diverse: per le ragioni viste prima i carburanti sintetici dovrebbero essere usati prioritariamente nel trasporto aereo, che nella maggior parte dei casi non può essere elettrico a batteria.