Carburanti elettronici: i gas di scarico diventano carburante

L'elettromobilità da sola non può raggiungere gli obiettivi climatici per i trasporti. Abbiamo bisogno di carburanti per i motori a combustione che non siano ricavati dal petrolio grezzo e che riducano le emissioni di anidride carbonica - i cosiddetti e-carburanti.
Bosch ha formulato argomenti che dimostrano che i carburanti elettronici fanno parte del mix di mobilità del futuro:
Tempo
I carburanti elettronici hanno superato da tempo la ricerca di base. Già oggi è tecnicamente possibile produrre carburanti sintetici: L'idrogeno viene prima prodotto dall'acqua utilizzando energia elettrica da fonti rinnovabili. È necessario anche il carbonio. I carburanti sintetici - cioè benzina, diesel, gas o paraffina - si ottengono poi da CO₂ e H₂.
I processi produttivi sono consolidati. Tuttavia, le capacità devono essere ampliate rapidamente per soddisfare la domanda. Si potrebbero creare incentivi agli investimenti attraverso quote di carburante, compensando i risparmi di CO₂ dei carburanti elettronici con il consumo della flotta e la sicurezza della pianificazione a lungo termine.
Neutralità climatica grazie alla circolazione
Gli e-carburanti sono prodotti esclusivamente con energia rinnovabile, ad esempio dal sole o dal vento - da qui la "e" nel nome. Inoltre, la CO₂ utilizzata per la produzione proviene idealmente dall'aria ambiente. In questo modo il gas serra si trasforma in una materia prima. Si crea un ciclo: La CO₂ prodotta ed emessa durante la combustione dei carburanti elettronici può essere per così dire riciclata e utilizzata per produrre nuovi carburanti elettronici. Ciò significa che i veicoli alimentati con carburante sintetico sono neutrali dal punto di vista climatico quando viaggiano.
Anche per le auto d'epoca
e-carburanti, che vengono utilizzati nella Processo Fischer-Tropsch possono essere utilizzati nelle infrastrutture esistenti e nei motori attuali. Gli esperti parlano quindi di carburanti elettronici "drop-in". Hanno un effetto immediato sui veicoli esistenti e quindi funzionano più rapidamente di quanto sarebbe possibile se l'infrastruttura e i veicoli fossero sostituiti. Possono anche essere miscelati con i carburanti convenzionali e quindi contribuiscono già alla riduzione delle emissioni di CO₂ nel parco veicoli esistente, anche se non possono ancora essere prodotti in modo generalizzato. Anche le auto d'epoca, ad esempio, possono funzionare con benzina prodotta sinteticamente, che rimane comunque benzina in termini di struttura chimica e proprietà di base.

Sistema e-diesel di Audi. Grafica: ampnet/Audi.
Costi
La produzione di carburanti sintetici è ancora costosa. Con lo sviluppo di maggiori capacità produttive e la diminuzione dei costi per la generazione di elettricità rinnovabile, i carburanti elettronici diventeranno significativamente più economici. Secondo alcuni studi, entro il 2030 è possibile raggiungere un costo del carburante puro compreso tra 1,20 e 1,40 euro al litro (tasse escluse), mentre entro il 2050 il costo sarà di circa un euro. Lo svantaggio in termini di costi rispetto ai carburanti fossili potrebbe essere ridotto in modo significativo se si attribuisse un valore ai benefici ambientali dei carburanti elettronici. Il fatto di poter utilizzare l'infrastruttura e la tecnologia dei veicoli esistenti è un vantaggio rispetto ad altri tipi di propulsione alternativa.
Possibili applicazioni
Anche se un giorno tutte le auto e i camion funzioneranno con batterie o celle a combustibile: Gli aerei, le navi e parte del trasporto pesante continueranno a utilizzare i carburanti convenzionali anche in futuro. I motori a combustione che funzionano con carburanti sintetici neutri dal punto di vista delle emissioni di CO₂ sono quindi un percorso indispensabile.
Risorse
Serbatoio o piastra? Questa domanda non si pone con i carburanti sintetici basati sull'elettricità. I biocarburanti innovativi ottenuti da materiali di scarto, ad esempio, hanno senso ma non sono disponibili in quantità illimitate. L'elettricità rinnovabile può essere utilizzata per produrre e-carburanti senza limiti di quantità. L'energia rinnovabile necessaria per la produzione può essere generata in tutto il mondo, poiché lo stoccaggio e il trasporto sono facilmente realizzabili.
Stoccaggio e trasporto
I carburanti sintetici sono prodotti utilizzando energia rinnovabile. Sono poi disponibili sotto forma di gas o liquidi. In questo senso, i carburanti elettronici consentono di immagazzinare grandi quantità di energia rinnovabile e di trasportarla a basso costo in tutto il mondo. In questo modo è possibile contrastare le irregolarità dell'energia solare o eolica e le restrizioni regionali nell'espansione delle energie rinnovabili.

I gas di scarico diventano carburante: il ciclo. Grafico: Auto-Medienportal.Net/Bosch
Efficienza
Questo è interessante anche per la questione dell'efficienza: l'efficienza di un veicolo elettrico di classe compatta caricato in Germania con elettricità rinnovabile proveniente dalla Germania è di circa il 60-70%. Se l'elettricità proviene da regioni più lontane e deve essere prima convertita in una fonte di energia chimica per il trasporto e poi riconvertita in elettricità, l'efficienza scende al 20-25%. Ciò corrisponde all'efficienza di un veicolo alimentato con carburanti elettronici.
Verso l'autonomia energetica
Se si considerano i costi di produzione, trasporto e stoccaggio, si deve tenere conto anche dell'aspetto economico. I carburanti elettronici sostituiscono le importazioni di petrolio, di litio e di terre rare per la produzione delle batterie. I carburanti elettronici sono un passo avanti verso l'autonomia energetica.
Fonte: ampnet/Sm