Come fanno gli eFuels a essere sostenibili?

Il nostro pianeta è ricco di energia. Sole e vento sono risorse inesauribili. E questo vale a livello globale. Su scala locale, invece, le cose cambiano. Le regioni povere di vento o sole non riescono – o riescono solo in parte – a coprire il proprio fabbisogno energetico con tali fonti. In Germania, per esempio, le turbine eoliche girano a pieno regime in media solo 66 giorni all’anno. Nel 2022, secondo l’Agenzia Federale delle Reti, hanno fornito il 25,9 percento dell’energia elettrica consumata. Nel settore dei veicoli elettrici, una parte di tale energia rigenerativa apporta un contributo importante al bilancio ecologico della mobilità. Eppure, in tutto il mondo sono ancora in uso all’incirca 1,3 miliardi di veicoli, che circoleranno per molti altri anni con un motore a combustione. Per alimentarli in modo ecosostenibile servono soluzioni diverse, come i carburanti sintetici prodotti a impatto zero, i cosiddetti eFuels. In questo senso, Porsche si sta impegnando con un nuovo impianto produttivo in Sud America.

Progetto pilota in Patagonia

Punta Arenas si trova nell’estrema parte meridionale del Cile, nella regione della Patagonia. Con i suoi 130.000 abitanti circa, la metropoli più a sud del mondo è il polo commerciale più importante della costa occidentale dello Stretto di Magellano. Ed è oltremodo ventosa. Qui, correnti intense provenienti quasi sempre dalla stessa direzione soffiano incessantemente su paesaggi scarni. La loro forza trasforma gli alberi in sculture bizzarre, chiamate «flag trees» – «alberi bandiera». Eppure, a oggi, l’energia di questi venti non viene utilizzata. E pensare che sarebbe in grado di alimentare pale eoliche a pieno regime per 270 giorni all’anno.Insieme a partner internazionali, Porsche vuole sfruttare questo tesoro e ha quindi acquisito una partecipazione pari all’11,6 percento dell’azienda cilena Highly Innovative Fuels (HIF). L’obiettivo è quello di usare l’energia eolica del posto per produrre carburanti sintetici. L’impianto di Punta Arenas, inaugurato nel dicembre del 2022, si chiama Haru Oni, che nel dialetto locale significa «paese dei venti». La fase pilota attuale prevede la produzione di 130.000 litri di eFuels all’anno.

Carburanti da aria e acqua

Poiché la prima fase della produzione di eFuels – l’elettrolisi per l’ottenimento dell’idrogeno – abbisogna di un’elevata quantità di energia verde, è essenziale che questa sia sempre disponibile. L’acqua (H₂O) è un legame chimico molto stabile. Due atomi di idrogeno (H) e un atomo di ossigeno (O) formano una molecola d’acqua. Per scindere l’idrogeno da questo legame serve tanta energia. Il vento della Patagonia ne fornisce in quantità inesauribile e consente di produrre idrogeno in modo sostenibile ed economico. Nelle regioni con scarse risorse, invece, l’energia prodotta deve essere impiegata direttamente per il bene di tutti.

Oltre all’idrogeno, serve un altro componente per produrre eFuels: l’anidride carbonica (CO₂). Quello stesso gas serra che, in concentrazioni troppo elevate nell’atmosfera, favorisce il surriscaldamento globale. La CO₂ viene filtrata a mezzo «Direct Air Capture», che significa all’incirca «produzione diretta dall’aria ambiente». L’aria passa attraverso un filtro di ceramica che assomiglia al catalizzatore di un’auto. Tuttavia, i canali non sono caricati con metalli nobili, bensì con una sostanza chimica che lega le molecole di CO₂. Una volta occupati tutti i punti in cui la CO₂ può agganciarsi, il filtro viene chiuso, messo sottovuoto e riscaldato. Il calore scinde la CO₂, che può essere aspirata in un serbatoio. In concreto, per un litro di eFuels, si estrae idrogeno da tre litri di acqua marina deionizzata e CO₂ da 6.000 metri cubi di aria.

Preparazione e impiego degli eFuels

Successivamente, un impianto di sintesi fa sì che idrogeno e CO₂ si leghino. Così nasce il metanolo, facile da immagazzinare, trasportabile e resistente all’invecchiamento. Attualmente, i motori marini vengono modificati per poter essere alimentati a metanolo. Per l’impiego sulle auto, però, servono ulteriori trasformazioni. Nella fase di sintesi finale (Methanol to Gasoline), vengono aggiunti altri composti di carbonio. I prodotti finali sono sostituti di benzina e diesel, così come eFuels da incorporare ai carburanti tradizionali a base di olio minerale, per renderli sempre meno inquinanti.

La vision