Carburanti sintetici- e-fuels- Chimica

I carburanti sintetici detti e-fuels o elettrofuels sono carburanti di origine sintetica che, a partire dal 2035, dovrebbero soppiantare nell’Unione Europea benzina e diesel.
I ministri europei hanno infatti ratificato, a partire da quella data, lo stop ai motori termici alimentati a benzina e diesel e quindi le uniche alternative saranno auto elettriche o alimentate con carburanti sintetici.

Il costo e la difficoltà di produzione costituiscono, ad oggi un serio ostacolo, ma i paesi europei, le fabbriche di autovetture dovranno investire in ricerca.
Il prezzo dei carburanti sintetici che attualmente si aggira intorno ai 10 dollari al litro dovrebbe calare sensibilmente con l’aumento della produzione.

Produzione di carburanti sintetici

Per ottenere questo tipo di carburanti si seguono diversi steps:

L’elettrolisi dell’acqua è fatta in celle di elettrolisi ovvero in dispositivi in cui avviene la conversione di energia elettrica in energia chimica.

Nella cella elettrolitica l’elettrodo collegato al polo negativo del generatore è denominato catodo mentre l’elettrodo collegato al polo positivo è denominato anodo. La reazione complessiva che avviene nel corso dell’elettrolisi è:
2 H2O → 2 H2 + O2

Poiché l’ottenimento di idrogeno gassoso tramite metodo elettrolitico richiede energia è necessario, che questa provenga da fonti rinnovabili

  • cattura di biossido di carbonio proveniente dall’aria o, come sottoprodotto da impianti industriali

reazione tra idrogeno e biossido di carbonio.

Il processo per l’ottenimento dei carburanti sintetici più diffuso è la sintesi Fischer-Tropsch da cui si ottengono idrocarburi, olefine, paraffine e composti ossigenati. Avviene in presenza di catalizzatori metallici a temperature di 150–300 ° C e pressioni da una a diverse decine di atmosfere

Carburanti sintetici e transizione ecologica

La lotta al cambiamento climatico e la transizione ecologica sono tra i maggiori obiettivi e la riduzione delle emissioni di biossido di carbonio, che è uno dei principali gas serra, è vitale per evitare le conseguenze del riscaldamento globale.

Pertanto i carburanti sintetici costituiscono l’alternativa ai combustibili liquidi convenzionali e gli attuali distributori di benzina potrebbero distribuire questo tipo di combustibile.

Carburanti sinteticiIl fattore che ha fatto pendere l’ago della bilancia a favore degli e-fuels è che l’anidride carbonica rilasciata con il loro utilizzo sia pari a quella prelevata dall’atmosfera per produrre il carburante, rendendolo carbon neutral.

Inoltre emettono significativamente meno ossidi dell’azoto e particolato rispetto ai carburanti convenzionali e possono essere utilizzati nei motori e nei sistemi di riscaldamento attuali e quindi consentire l’uso sostenibile delle infrastrutture esistenti nei settori dei trasporti e del riscaldamento.

Perché i biocarburanti sono stati bocciati?

Tra le varie proposte avanzate al livello europeo vi era anche l’uso di biocarburanti.

I biocarburanti a differenza dei carburanti tradizionali, che derivano da combustibili fossili, sono combustibili ottenuti da biomasse. Si intende per biomassa “la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani”.

Le biomasse sono state usate come combustibili fin quando si è giunti all’utilizzo dei combustibili fossili che presentano maggiore potere calorifico e facilità di trasporto.

Il carbone è stato l’artefice della rivoluzione industriale e l’invenzione della macchina a vapore rivoluzionò il trasporto e i collegamenti. Successivamente il petrolio e i suoi derivati hanno coperto la maggior parte del fabbisogno di combustibile.

Solo negli ultimi decenni, in seguito alle crisi petrolifere ed in primo luogo a quella del 1974 si sono cercate altre fonti energetiche essendo il petrolio una fonte di energia non rinnovabile. Tra le fonti energetiche alternative la ricerca si è rivolta ai biocarburanti.

Tra i biocarburanti ricordiamo il bioetanolo, biocherosene, biobutanolo e bio-olio. I biocarburanti hanno il vantaggio quindi di non avvalersi di fonti non rinnovabili ma non eliminano l’emissione di anidride carbonica

 

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