• e-Fuel: vettori energetici prodotti a partire da idrogeno ricavato da energia elettrica rinnovabile e CO₂ recuperata da fumi o dall’atmosfera. Possono essere di vario tipo.
• Carburante sintetico: carburante creato a partire dai suoi componenti elementari (carbonio e idrogeno) attraverso reazioni chimiche.
• Biocarburante sintetico: come sopra con la differenza che l’idrogeno e/o il carbonio provengono da una fonte bio.

La movimentazione privata, delle auto e delle moto, svolge un ruolo non trascurabile nell’ambito dell’inquinamento ma che possiamo dire secondario: in totale le attività di trasporto generano il 23% delle emissioni globali di CO₂ , di cui il 52% è prodotto dal trasporto pesante, camion, aerei, navi e ferrovia.

Si sta lavorando anche su questo fronte: Eni ritiene che vettori energetici come i biocarburanti e il biometano, che può essere sia compresso sia liquefatto, costituiscano la migliore risposta per la riduzione delle emissioni nei settori dove l’elettrificazione o l’idrogeno richiederanno ancora molto tempo per diventare soluzioni di massa.

L’idrogeno è un vettore energetico che ha un grande potenziale di sviluppo nel medio-lungo termine, e per questo rappresenta una valida opzione per la mobilità sostenibile. I mezzi alimentati a idrogeno emettono dallo scarico solo vapore e garantiscono brevi tempi di rifornimento. La Eni Live Station di Mestre, Venezia, è in fase di collaudo e a breve sarà la prima stazione di servizio in Italia per il rifornimento di idrogeno in ambito urbano aperta al pubblico; un’altra stazione Eni è in programma a San Donato Milanese.

Al momento però il processo di produzione, stoccaggio e distribuzione dell’idrogeno è molto oneroso, sia in termini economici sia proprio nel bilancio energetico, sfavorevole rispetto, per esempio, al ciclo di produzione, distribuzione e uso dell’elettrico. Per quanto riguarda la mobilità elettrica Eni ha un piano per la realizzazione di colonnine elettriche alimentate da energia verde fornita da Plenitude, società del Gruppo con energia prodotta da impianti alimentati da fonti rinnovabili. Prevede, entro il 2025, l’installazione di 1.000 colonnine di ricarica nelle sue stazioni di servizio di proprietà italiane.

Si sta quindi lavorando velocemente su questo fronte ma il passaggio alla movimentazione 100% elettrica sembra essere ancora molto lontano, ed è per questo che per i motori a combustione si stanno studiando carburanti alternativi “puliti”, cioè senza emissione di CO₂ in tutto il ciclo produttivo fino all’uso finale. Sono i carburanti sintetici “decarbonizzati” – detti anche e-fuel – che si possono usare in un motore a combustione interna standard, senza modifiche. Vediamo come si producono, i pro, i contro e la loro fattibilità.

Il ciclo di produzione dei combustibili a emissioni zero avviene utilizzando come materie prime solo acqua e CO₂ e la capacità produttiva è teoricamente illimitata. Il primo passo del processo produttivo di un e-fuel è generare idrogeno dalle molecole d’acqua.

Si ottiene tramite il processo dell’elettrolisi, insieme di fenomeni che avvengono quando si applica un campo elettrico sufficientemente elevato ai capi di due elettrodi immersi in una soluzione, che nel nostro caso è l’acqua. Questa reazione scinde le singole particelle di acqua, H₂O, generando ossigeno e idrogeno. Ovviamente per essere a impatto zero l’energia elettrica che serve per attivare il processo di elettrolisi deve essere generata da fonti rinnovabili, come quella solare, eolica, idrica.

Il secondo passo consiste nella combinazione dell’idrogeno prodotto con la CO₂ catturata dall’aria o da un impianto industriale: il risultato è la produzione di metanolo (CH₃OH), ciclo che avviene senza emissione di gas serra.

Il terzo e ultimo processo produce il carburante sintetico a partire dal metanolo. Il ciclo è piuttosto complesso, si tratta di un processo catalitico che unisce più molecole di metanolo formando componenti idrocarburici a più lunga catena, tipici della classica benzina ma con il vantaggio di un bassissimo contenuto di zolfo e di benzene, elementi dannosi per la salute, praticamente nullo. Tutto il ciclo produttivo deve essere svolto senza emissione di CO₂ , quindi utilizzando fonti di energia rinnovabile.

E-fuel

Si possono utilizzare in qualsiasi motore endotermico, compresi i diesel, senza apportare modifiche né alla meccanica né al sistema di alimentazione, dal serbatoio agli iniettori.

Quando si usano emettono CO₂ , ma rispetto ai combustibili fossili hanno il vantaggio di essere neutri dal punto di vista dell’impatto carbonico perché emettono solo la CO₂ catturata nella fase di produzione e quindi non contribuiscono all’aumento di questo gas nell’atmosfera. Offrono anche una serie di vantaggi che vanno oltre la riduzione dell’impronta di carbonio. Sono efficienti poiché hanno proprietà fisico-chimiche simili ai normali carburanti, che non solo li rendono compatibili con i mezzi attuali ma consentono l'uso delle infrastrutture di distribuzione esistenti. Sono sostenibili, ovviamente a patto che per produrli ci si serva di materie prime alternative e fonti di energia rinnovabili. Sono strategici perché contribuiscono, tra gli altri, alla progressiva decarbonizzazione dei trasporti in generale, privati, pesanti e dell’aviazione.

In più lo studio delle nuove tecnologie coinvolte nel ciclo produttivo dei carburanti sintetici farà sviluppare l’industria con le tecnologie a basse emissioni, in particolare verso quei processi che sono alla base della cattura, dell’uso e dello stoccaggio della CO₂ e della produzione di idrogeno rinnovabile, processi che al momento rappresentano il limite più importante della diffusione di questi carburanti. Infatti, benché lo sviluppo tecnologico dei processi di produzione degli e-fuel abbia raggiunto un discreto livello di maturità, resta il problema dell’elevato costo di produzione dovuto a più fattori, tra cui i principali sono quelli legati alla produzione dell’idrogeno verde e agli investimenti per gli impianti di cattura della CO₂.

Biofuel

Al momento il campo dove gli e-fuel sembrano avere più futuro è quello del trasporto aereo, dove l’elettrificazione e l’idrogeno hanno meno possibilità di essere impiegati. In attesa che lo sviluppo e la produzione di questi prodotti diventi sostenibile in tutti i suoi aspetti, una strada percorribile per far fronte alla necessità di decarbonizzazione del settore dei trasporti è la trasformazione di materie prime di origine biologica in carburanti: si parla quindi di biocarburanti. Vediamo cosa sono.

Prima di tutto una realtà: Eni ha convertito due raffinerie tradizionali (quella di Venezia, a Porto Marghera, e quella di Gela) in bioraffinerie, dove con una tecnologia proprietaria (Ecofining), produce del biocarburante di alta qualità (HVO, olio vegetale idrogenato). La fonte primaria da cui viene estratto è costituita da scarti e rifiuti, e tra questi ci sono gli oli alimentari esausti, che rappresentano un esempio di come l’economia circolare possa contribuire a sviluppare soluzioni per la mobilità sostenibile.

Contribuiscono così alla decarbonizzazione dei trasporti poiché sono compatibili con le attuali motorizzazioni e con le infrastrutture di distribuzione: un biocarburante utilizzato puro, può abbattere le emissioni di tutto il ciclo, produzione e uso, fino a oltre il 90%, in funzione della materia prima utilizzata e del processo di produzione adottato.