eFuel e biocarburanti: dubbi e interrogativi

Il regolamento UE sullo stop ai motori benzina e diesel a partire dal 2035 per eliminare la produzione di CO2 prevede la possibilità di utilizzare eFuel ma non i biocarburanti. Iniziamo con vedere perché servono ancora dei carburanti e quindi dei motori termici e non si può passare completamente alla propulsione elettrica.

I motori che necessiteranno ancora di combustibili da bruciare sono quelli che si utilizzano per il trasporto aereo e marittimo, mentre si potranno elettrificare le autostrade per i TIR, non sarà possibile utilizzare motori elettrici per le grandi navi, navi da crociera e portacontainer. Per gli aerei in maniera analoga non sarà possibile usare motori elettrici, ma dovremo continuare ad usare motori a reazione. Ci sono poi innumerevoli situazioni nel mondo dove l’uso dei motori elettrici è impraticabile, per esempio tutti quei luoghi remoti che non dispongono di allacciamenti a fonti di energia elettrica.

Tralasciamo per il momento il fatto che attualmente il 60-70% dell’energia elettrica si produce ancora bruciando combustibili fossili producendo così CO2 e vediamo cosa sono i biocarburanti e gli eFuel.

Biocarburanti

Per biocarburante si intende un prodotto combustibile, alcool etilico, metano, bio diesel, etc. che può essere utilizzato in motori endotermici ma che è di provenienza animale o vegetale. Per esempio il metano può provenire da fermentazioni anaerobiche di scarti vegetali, deiezioni animali o fermentazione della frazione umida dei rifiuti della raccolta differenziata, l’alcool etilico può provenire dalla fermentazione di canna da zucchero o barbabietola da zucchero e il bio diesel dalla trasformazione di oli vegetali esausti o anche prodotti da coltivazioni apposite di  oleaginose.

eFuel

Per eFuel si intendono invece quei carburanti sintetici provenienti da una reazione chimica di questo genere: (3n+1)H2 + nCO2—>CnH(2n+2) + 2nH2O ovvero combustibili che si producono direttamente da CO2 e idrogeno. Questo tipo di reazione prevede tre cose: avere dell’idrogeno puro, della CO2 pura e molta energia.

Per quale ragione il regolamento EU ha escluso i biocarburanti dai combustibili accettabili dopo il 2035?

Fondamentalmente lo scopo ultimo di questa normativa è quello di smettere di produrre CO2. Il carbonio contenuto nella CO2 che produciamo attualmente ha due origini: una fossile che proviene da organismi morti milioni di anni fa ed è contenuto in carbone, petrolio e gas e una attuale che proviene da organismi viventi come alberi, vegetali etc.

Se si smettesse di bruciare combustibili fossili, la CO2 smetterebbe di aumentare in atmosfera perché si brucerebbero solo materiali (legno, vegetali in genere e i loro derivati come carta e cartone etc) che sono stati prodotti con la cattura della CO2 atmosferica e il bilancio finale sarebbe zero. Quindi tutto bene? No, se fosse possibile utilizzare i biocarburanti al posto dei combustibili fossili presto si innescherebbero delle dinamiche per cui milioni di ettari di terreno, magari in Africa o in sud America, verrebbero coltivati solo allo scopo di produrre biocarburanti, avremmo distruzione delle foreste, desertificazione dei terreni e trasformazione di terreni che oggi producono generi alimentari in terreni per la produzione di carburanti. Quindi rimane solo l’eFuel, ma non sarà una cosa semplice.

Per produrre  eFuel serve idrogeno, oggi l’idrogeno lo produciamo attraverso due strade: reforming catalitico da idrocarburi con produzione di CO2 e idrolisi dell’acqua. Ovviamente la prima strada è inattuabile visto che non si dovrebbero più utilizzare i combustibili fossili, rimane solo la seconda.

L’Idrolisi dell’acqua è un processo che utilizza corrente elettrica ed attualmente ha una resa intorno al 65%, che vuol dire che il 35% dell’energia elettrica che si utilizza viene sprecata. Questo però non è il problema principale: il problema è la CO2.

Oggi la CO2 viene prodotta industrialmente principalmente per azione degli acidi sul carbonato di calcio, ovvero dal marmo. Il marmo è un materiale che si è formato in milioni di anni attraverso la cattura della CO2 atmosferica da parte di minerali o anche di esseri viventi, è quindi una CO2 “fossile”. Quello che si vorrebbe fare invece è, sempre per ridurre la CO2 nell’atmosfera, utilizzare la CO2 presente nell’aria per la produzione di eFuel. Nell’aria la CO2 presente è circa lo 0,04%, quindi bisognerà utilizzare questa. Come?

Inutile dire che cercare di estrarre la CO2, presente in così piccola quantità nell’aria, è un processo molto costoso ed energeticamente improponibile, soprattutto quando c’è una fonte di CO2 più abbondante e sopratutto economica.  Si tratta della combustione. Tutti i processi di combustione, infatti, producono CO2 in percentuali elevate ovvero circa il 10-20%, Quindi bisognerebbe catturare la CO2 dai camini di forni di cementifici, laterizi, acciaierie, termovalorizzatori, impianti di produzione di energia elettrica etc. per poi utilizzarla per la produzione di eFuel, evitando che finisca in atmosfera.

Ovviamente nulla viene gratis, per estrarre la CO2, produrre idrogeno e poi produrre eFuel serve energia, moltissima energia, molta di più di quella che si otterrà dagli eFuel quando verranno bruciati in motori endotermici. Questa energia dovrà essere, ovviamente, di provenienza rinnovabile e sarà disponibile quando avremo un surplus di energia elettrica, quindi dopo che avremo portato al 100% di rinnovabile le produzioni attuali, e dopo che avremo soddisfatto le richieste energetiche per gli autotrasporti e per il riscaldamento.

Difficile farlo per il 2035, e forse anche per il 2050.

Pietro Zonca