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Una chimera chiamata metano sintetico 

Le lobby del gas e dell’auto dichiarano che non siamo “pronti” a passare all’elettrico, ma che servono “carburanti di transizione”. Italgas li studia e tali prodotti appaiono ancora meno pronti dell’elettrico stesso

Combustibili sintetici o «elettrico»? È la domanda che agita i comparti economici tradizionalmente legati ai fossili come l’automotive e l’oil & gas, di cui fanno parte anche i distributori del gas, oggi intenzionati a trasformarsi in produttori di idrogeno e metano sintetico. Un cambio di prospettiva che crea un’inedita alleanza nel nome dei “gas rinnovabili”. Da una parte Stellantis critica la messa al bando dei veicoli a combustione interna proposta dalla Commissione europea nell’ambito del Green Deal. Dall’altra il primo operatore italiano della distribuzione del gas, Italgas, chiede all’Europa attraverso la lobby GD4S – Gas Distributors for Sustainability – di riconoscere i carburanti sintetici come strumento nella lotta al cambiamento climatico.

L’obiettivo comune è contrastare la politica delle “emissioni zero” per le autovetture e i piccoli veicoli commerciali. Ridurre del 100% la CO2 entro il 2040 – come proposto durante l’ultima Conferenza delle Nazioni unite sui cambiamenti climatici (Cop26), comporterebbe, infatti, l’uscita di scena dei motori alimentati a benzina, diesel e metano a favore dell’elettrico. Ecco perché solo Volvo, Ford, GM, Mercedes-Benz, la cinese BYD e Jaguar Land Rover misero nero su bianco il loro impegno verso l’elettrico, sottoscrivendo l’accordo proposto a Glasgow. Il grosso del comparto automobilistico – che conta Stellantis, Bmw, Renault, Hyundai, Toyota e il gruppo Volkswagen – chiede di considerare tutte le tecnologie di decarbonizzazione disponibili al momento. E, in particolare, i combustibili sintetici. Per queste case automobilistiche, passare direttamente all’elettrico creerebbe problemi economici e sociali.

Ecco perché nell’ultimo periodo si è sentito tanto parlare di metano sintetico. Ma di cosa si tratta ed è davvero a portata di mano? La sua produzione era prevista nell’impianto “Power to gas” (dall’energia elettrica al gas, ndr) che Italgas realizzerà a Sestu, Area metropolitana di Cagliari. Ma oggi risulta congelata. «Vedremo in un secondo momento», spiega l’azienda a IrpiMedia. Sulla carta, per produrlo basterebbe far reagire idrogeno e carbonio. Ma nella pratica gli esperti sottolineano limiti tecnici ed economici difficilmente superabili.

I carburanti sintetici, idrocarburi fatti in laboratorio, di cui il metano rappresenta il più semplice da ottenere, sono l’ultima frontiera a cui guardano l’automotive e l’oil & gas per rimanere a galla mentre il resto del mondo chiede una stretta definitiva sulle emissioni climalteranti. Ma non sono gli unici interessati. Anche l’industria punta sulla produzione del metano sintetico, in modo particolare quella del cemento.

Questi combustibili rispondono, almeno in teoria, a tutte le richieste degli ambientalisti: si parte dall’idrogeno “verde” (prodotto per elettrolisi dell’acqua usando energia elettrica da eolico o solare), lo si mischia con la CO2 (sulla cui provenienza i progetti sono molto vaghi) ed ecco un carburante tradizionale utilizzabile dai normali motori a combustione. Peccato che, secondo uno studio pubblicato dal think tank tedesco Agora Verkehrswende che si impegna a studiare strategie di decarbonizzazione, l’efficienza finale di un carburante sintetico, al netto di sprechi e perdite lungo la catena, sia appena del 13%, contro il 69% delle batterie.

Anche la stessa Italgas ha dovuto cedere di fronte a questi limiti e, a Sestu, resta confermata solo la produzione di idrogeno, che avrà due utilizzi. Uno, tra i primi in assoluto in Italia, è il rifornimento di mezzi del trasporto pubblico. L’altro, invece, è l’immissione dell’idrogeno nella rete cittadina del gas, insieme al metano fossile. In percentuali così basse però da risultare irrisorie. Quanto basta, tuttavia, ai distributori per rivendicare la centralità delle reti del gas nell’assetto energetico di domani. Insomma, il greenwashing è servito.

Il miraggio della riduzione delle emissioni entro il 2030

In Europa la bussola contro il riscaldamento globale si chiama Fit for 55. Si tratta del decalogo di norme cui l’Unione europea affiderà l’obiettivo di ridurre del 55% – rispetto al 1990 – le emissioni di gas serra entro il 2030.

L’ultima proposta della Commissione europea risale allo scorso dicembre. Riguarda la decarbonizzazione del mercato del gas e contiene buone notizie per tutti i sostenitori dei gas rinnovabili: idrogeno, biometano e metano sintetico vanno bene, e possono anche usufruire di agevolazioni fiscali nei punti di immissione. A patto che la quota totale di gas serra emessi venga ridotta del 70%. A conti fatti, una vittoria per le case automobilistiche che si oppongono alla proposta della Commissione europea di mandare in soffitta il motore a combustione entro il 2035, chiedendo nel frattempo un “periodo di transizione” in cui l’elettrico venga affiancato dai carburanti sintetici.

Ma è anche la vittoria di GD4S (presieduta fino a gennaio da Paolo Gallo, amministratore delegato di Italgas) che ha chiesto e ottenuto che il conteggio delle emissioni dei cosiddetti “gas rinnovabili” sia riferito al loro ciclo di vita. In pratica, non contano le emissioni generate al tubo di scappamento (il modo più efficace di contenere l’inquinamento), ma quanti gas serra vengono riciclati. Poco importa, dunque, che la combustione del metano sintetico e del biometano (i gas rinnovabili) abbia lo stesso impatto del gas fossile.

Una riduzione delle emissioni del 70% non è uno scherzo. Per raggiungerla, i produttori di metano sintetico devono utilizzare CO2 da riciclo, catturata, cioè, da sorgenti emissive (un processo industriale, ad esempio). In questo modo, la combustione rilascerebbe solo l’anidride carbonica utilizzata per produzione del metano. Un ciclo neutrale, almeno in teoria, al netto delle perdite lungo il processo.

Ma la cattura della CO2 è lo scoglio su cui il progetto di Italgas si è infranto: la tecnologia necessaria è troppo sperimentale e costosa. Ma andiamo con ordine.

A fine 2020 la società torinese si rivolge al CRS4, il centro di ricerca della Regione Autonoma della Sardegna per studiare la fattibilità dell’impianto di Sestu. Un accordo che ha portato Gallo ad annunciare «la possibilità di produrre gas rinnovabili come idrogeno e metano sintetico».

Oggi, invece, è chiaro che «il metano sintetico non si farà, perché sarebbe necessario avere il sistema di cattura della CO2», spiega il ricercatore Alberto Varone, referente del CRS4 per il progetto Italgas, che aggiunge: «La società ci ha chiesto supporto solo sull’idrogeno, sono stato io a dire che il secondo step è il metano sintetico». Ma l’accordo tra Italgas e il CRS4, non risulta rinnovato. In ogni caso, Italgas deve averlo preso in parola, visto che per mesi ha continuato a presentare il combustibile sintetico come un vero e proprio prodotto di punta del Power to gas.

Al netto del battage, Italgas pensa al metano sintetico già dal 2019, come mostra la Dichiarazione finanziaria non consolidata di quell’anno. Ma in terra sarda ha scoperto che catturare la CO2 non è facile. E che deve essere il più possibile pura, visto che i catalizzatori sono macchine delicate. Un requisito che non è sempre possibile soddisfare.

La CO2 può essere ottenuta dal biogas, che di anidride carbonica è ricco, nell’aggiornamento al biometano. «Ma al momento è più facile a dirsi che a farsi», commenta il ricercatore. Oppure grazie alle celle combustibili a ossidi solidi, dove il metano viene scisso in idrogeno e CO2. Ma, spiega Varone, «si tratta di una tecnologia molto cara». Ancora più futuribili sono le opzioni che prevedono il sequestro della CO2 dai fumi delle centrali termoelettriche: stando a quanto apprende IrpiMedia, un decennio di esperimenti non ha prodotto risultati apprezzabili e l’idea è rimasta confinata all’attività di laboratorio.

In questo caso, inoltre, sorgerebbe un problema di scala: per tramutare in metano sintetico la grande quantità di CO2 sequestrata sarebbe necessaria una quota di idrogeno ancora più elevata. Infatti, per fare una molecola di CH4 (metano) ne servono 4 di idrogeno e appena una di CO2. E produrre l’idrogeno costa. Specie in tempi di caro-energia. D’altra parte, l’impianto di Sestu non si limiterà a utilizzare l’energia generata dal parco fotovoltaico associato, ma attingerà anche dalla rete (lasciando così a eventuali problemi di certificazione la possibilità di dire che il prodotto ottenuto sia davvero green).

Ciò che emerge, dunque, è un quadro non confortante per il metano di sintesi, combustibile promesso di un nuovo corso a emissioni ridotte. «Al momento, non esistono impianti che chiudano il ciclo (dall’idrogeno al metano sintetico, passando per la CO2, ndr)», continua Varone. Insomma, i combustibili sintetici – intesi come gas rinnovabili, per tornare al pacchetto Fit for 55 – non sono una soluzione efficace e a breve termine, che è quanto servirebbe nella fase di transizione energetica ed esattamente il punto principale della “promozione” delle lobby di gas e auto.

La transizione impossibile

A questa deludente constatazione è arrivata, ultima in ordine di tempo, anche la Germania. Al fianco dei produttori di automobili, il governo tedesco ha tirato a lungo la fune in favore dei carburanti sintetici: la speranza era quella di ridurre le emissioni delle macchine già in circolazione. Ma lo scorso 14 gennaio anche il ministro dei Trasporti, Volker Wissing, ha dichiarato: «Per il prossimo futuro non avremo abbastanza carburante sintetico per alimentare le autovetture con motore a combustione interna attualmente immatricolate» e ancora: «Dobbiamo utilizzare i diversi vettori energetici dove sono più efficienti», ha affermato: «Nel caso dei veicoli personali, questo è il motore elettrico». Posizione parzialmente rivista, come affermato dallo stesso ministro, alla luce del conflitto tra Russia e Ucraina, che obbligherà i Paesi europei a ricalibrare le proprie strategie in ambito energetico.

Chi, da sempre, definisce strategici i combustibili sintetici è l’associazione europea delle industrie automobilistiche (ACEA) di cui fanno parte Stellantis, Volkswagen, Renault e BMW, tra le altre. Anche perché – viene sostenuto – non ci sono ancora abbastanza stazioni di ricarica per le auto elettriche.

Anche Carlo Tavares, Ceo di Stellantis (il gruppo che raccoglie marchi come Fiat, Jeep, Maserati, Alfa Romeo e Lancia), non ha perso occasione, negli ultimi anni, per ribadire che la scelta dell’elettrico è un’imposizione dei governi e che una transizione graduale sarebbe stata preferibile. Nonostante tutto, le case automobilistiche si stanno preparando a diversi scenari. Emblematico è proprio il caso di Stellantis – il cui piano industriale sarà pubblicato a marzo – che ha adottato l’idrogeno per alcuni veicoli commerciali e spinto sull’ibrido (motore a combustione e motore elettrico) su diversi modelli.

Blending a tutto gas

Congelato il metano sintetico, a Sestu rimane invece in piedi il blending, l’iniezione, cioè, di miscelare idrogeno-gas naturale nelle reti cittadine del gas. Di questa possibilità si parla da quando SNAM, nel 2019, inserì a Contursi Terme, in provincia di Salerno, una percentuale pari al 10% in volume di idrogeno nella propria rete di trasmissione. Nel caso di Sestu, almeno all’inizio, la percentuale si attesterebbe tra il 2 e il 3%, per poi crescere nel tempo, riferisce Italgas a IrpiMedia.

Il blending consiste nel miscelare idrogeno e gas naturale nelle reti cittadine.

A Sestu la percentuale di idrogeno si attesta tra il 2 e il 3%.

La parola su cui concentrarsi è “volume”: in termini strettamente energetici, infatti, la quota dell’idrogeno presente in miscela è di gran lunga inferiore al 10%. E la ragione è presto detta: l’idrogeno è un gas meno denso rispetto al metano, perché presenta un peso molecolare inferiore. Pertanto, a parità di volume, l’idrogeno eroga meno energia. Il risultato è che la quota di energia rappresentata dall’idrogeno è pari a uno “zero virgola”, insomma, si continua ad andare a gas.

Con l’idrogeno non si scherza. Ad esempio, può alterare le prestazioni dell’acciaio, causando danni ai metanodotti, ma spesso l’ultimo miglio del trasporto verso le abitazioni avviene attraverso tubi di polietilene, come a Sestu. Ciò rende il blending ancora più sperimentale, per così dire.

Chi si è preoccupato di valutare gli effetti del trasporto di quantità crescenti di idrogeno in questi tubi è il distributore del gas britannico SNG. Anche Italgas sostiene che il polietilene sia un materiale affidabile. Ma il punto è un altro: bisogna stare attenti anche agli effetti che l’idrogeno può avere sulle utenze domestiche. In quote maggiori del 5 o del 10% in volume potrebbe compromettere le apparecchiature domestiche (caldaie e fornelli). L’idrogeno ha infatti una temperatura di fiamma più elevata. Ecco perché nell’ambito del progetto della SNG i 300 utenti che partecipano alla sperimentazione verranno dotati di apparecchiature hydrogen ready.

I problemi non finiscono qui: sul blending, infatti, non esiste ancora una normativa di riferimento. Certo, attorno alla questione c’è fermento: lo scorso 15 dicembre la Commissione europea ha mostrato la sua politica sul blending, proponendo di fissare al 5% in volume la percentuale di idrogeno miscelabile nelle pipeline, si legge nelle due proposte (di direttiva e di regolamento) che compongono il pacchetto Fit for 55 sulla decarbonizzazione delle reti del gas.

A livello italiano, invece, per agevolare il blending nell’immediato si pensa alla modifica del decreto del Ministero dello sviluppo economico che regola l’immissione del gas in rete. Ma si attendono ancora gli enti certificatori, in modo particolare l’UNI (e a livello europeo il CEN), ancora al lavoro sulle norme tecniche. Del blending si sta occupando anche l’Autorità di regolazione per l’energia, che di recente ha chiesto al ministero della Transizione ecologica di fissare le percentuali di idrogeno iniettabili.

Stoccaggio in rete e lobbying a Bruxelles

Ma nulla frena le società distributrici, che chiedono la possibilità  di immettere quantitativi crescenti di idrogeno in rete. Ancora prima di produrlo. E c’è una ragione: il blending è l’espediente utilizzato per stoccare l’idrogeno e sostenere l’importanza strategica delle reti di distribuzione. Utilizzare bombole o depositi ad alta pressione (fino a 700 bar), infatti, si rivela estremamente sconveniente, ci rivela una fonte. E aggiunge: «Serve troppa energia, e la sostenibilità economica dell’impianto è al limite». La conferma dello stoccaggio praticato in rete arriva anche dall’attività di lobbying condotta da GD4S. L’ultima sortita in ordine di tempo è quella del 13 ottobre 2021, quando Gallo incontra la commissaria per l’energia Kadri Simson.

Sul tavolo c’è un documento il cui titolo è un manifesto programmatico: Reti del gas, la chiave che abilita la decarbonizzazione. Nel Libro Bianco si chiede la possibilità di immettere volumi crescenti di gas rinnovabile attraverso una revisione delle regole in materia di iniezione, compresa la socializzazione dei costi di connessione nelle tariffe di rete sul mix dei gas. Insomma, per produrre il metano sintetico servono agevolazioni.

Il ritorno del metano sintetico

Sebbene il vento non sia ancora quello giusto non si può dire che Italgas abbia desistito dall’ipotesi di produrre metano sintetico. Il 18 gennaio l’azienda ha reso nota la stipula di un accordo con Buzzi Unicem, gruppo cementiero internazionale «per studiare la conversione dell’energia elettrica da fonti rinnovabili in gas sintetico che verrà utilizzato per alimentare le caldaie e i forni delle nostre fabbriche», ha spiegato a IrpiMedia Luigi Buzzi, direttore tecnico della società: «La prima fase riguarda l’elettrolisi dell’acqua per generare idrogeno da sottoporre a un processo di metanazione, reso possibile dalla CO2 catturata durante la produzione del cemento». In breve, si tratta di realizzare il ciclo completo del Power to gas – quello che non è stato possibile fare a Sestu – a partire dalla CO2 prodotta da impianti già esistenti.

I cementifici di fatto possiedono il sacro graal del metano sintetico: un’anidride carbonica pura, necessaria per la produzione dei carburanti artificiali. Il sequestro viene sperimentato nell’ambito del progetto Clean Clinker, attivato con i fondi del programma europeo Horizon 2020 e «attualmente in fase di test su scala pilota nel nostro cementificio di Vernasca (PC)», aggiunge Buzzi: «Tra qualche mese avremo importanti riscontri sulla fattibilità industriale di una simile soluzione».

Un progetto che rianima l’iniziativa sul carburante sintetico, ma portandolo lontano da Sestu. Perché il problema principale è quello del trasporto: gli impianti devono essere prossimi al luogo in cui si cattura la CO2. L’idea, in definitiva, è quella di trasformare la CO2 da problema a risorsa, ma lungo questa strada si corre il rischio di trasformare il gas e la CO2 in merci di alto valore, di cui si incentiva dunque la produzione.

Fonte irpimedia.irpi.eu –  Articolo di Raffaele Angius e Piero Loi

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