Produrre carburanti sintetici derivati da idrogeno (cosiddetti e-fuel: elettro-carburanti) è costoso, poco efficiente e rischioso per la transizione energetica.
Questo perché ci sono molte incertezze sulla disponibilità futura a basso costo di questi combustibili.
Secondo uno studio pubblicato su Nature Climate Change, dal titolo Potential and risks of hydrogen-based e-fuels in climate change mitigation (link in basso), considerare questi e-fuel come una soluzione universale contro il cambiamento climatico potrebbe essere una falsa promessa.
Sono carburanti molto versatili, ma “non bisognerebbe aspettarsi che possano rimpiazzare le fonti fossili su vasta scala”, spiega il principale autore dello studio, Falko Ueckerdt del Potsdam Institute for Climate Impact Research.
Il problema, infatti, aggiunge l’esperto, è che gli elettro-carburanti “probabilmente non saranno competitivi per almeno un altro decennio“.
La scommessa sugli e-fuel rischia di aumentare, invece che ridurre, la dipendenza dai combustibili fossili.
Se si continueranno a usare motori a combustione interna, caldaie e boiler a gas, pensando di alimentare in un prossimo futuro motori e caldaie con qualche tipo di e-fuel (idrogeno o un carburante da esso derivato), si ritarderanno gli investimenti nelle tecnologie che, invece, permettono di elettrificare direttamente i consumi finali a minor costo e con un rendimento energetico complessivamente più elevato.
Ecco perché, spiegano gli autori della ricerca in una nota pubblicata dal Potsdam Institute, bisogna dare priorità all’idrogeno e ai carburanti da esso derivati solo nei settori dove è più difficile impiegare direttamente energia elettrica: navi e aerei, produzione di acciaio e altri processi industriali.
Al contrario, spiega l’istituto tedesco, ha poco senso economico puntare sull’idrogeno per il riscaldamento delle abitazioni o per alimentare automobili con celle a combustibile (fuel-cell), anche se alcuni costruttori di auto ancora guardano in questa direzione.
È un problema di efficienza totale della filiera di produzione e utilizzo.
Come spiega un altro autore della ricerca, Romain Sacchi del Paul Scherrer Institute, un e-fuel richiede un input di energia elettrica rinnovabile da 2 a 14 volte superiore, rispetto alle soluzioni di elettrificazione diretta.
Ad esempio, si legge nella nota del Potsdam, un’auto elettrica è 5 volte più efficiente in confronto a un veicolo alimentato con elettro-combustibili.
Riscaldare una casa con un carburante ricavato dall’idrogeno richiede da 6 a 14 volte più energia rispetto a una pompa di calore elettrica, a parità di condizioni e di calore complessivamente generato.
Per produrre un e-fuel occorre una notevole quantità di energia elettrica, con cui alimentare un processo elettrolitico che scompone le molecole d’acqua in ossigeno e idrogeno. Ricordiamo poi che l’idrogeno è “verde” solo se l’elettricità è generata al 100% da fonti rinnovabili.
L’idrogeno si può usare direttamente nelle celle a combustibile o può essere mixato nelle reti esistenti del gas, con tutti i limiti e problemi che ciò comporta (vedi “Miscelare idrogeno sulle reti gas esistenti? Limiti e costi del suo trasporto“).
Altrimenti, si può combinare l’idrogeno con CO2 o altre molecole per sintetizzare idrocarburi liquidi-gassosi (e-diesel, e-metano e così via), che possono sostituire carburanti fossili tradizionali. La “e” significa che l’idrogeno presente nel carburante deriva dall’elettrolisi.
È utile, infine, per contestualizzare l’analisi proposta dal Potsdam, rivedere la tabella sotto, tratta da un rapporto di Transport & Environment.
Si vede chiaramente che l’auto elettrica è l’opzione più efficiente in assoluto, rispetto all’idrogeno e agli e-fuel, considerando tutti i passaggi nell’intero ciclo di produzione e utilizzo “dal pozzo alla ruota”.
Il punto è che per produrre elettro-combustibili a zero emissioni bisogna impiegare grandi quantità di energia elettrica rinnovabile, ben più di quanta elettricità sia necessaria per ricaricare le batterie dei veicoli.
In definitiva, anche i ricercatori del Potsdam Institute suggeriscono di usare direttamente l’energia elettrica il più possibile per automobili, furgoni, camion, grazie alle batterie, e per riscaldare le abitazioni (pompe di calore), scegliendo l’idrogeno “verde” e i suoi derivati carburanti sintetici (e-fuel) esclusivamente per navi, aerei e industrie pesanti.
