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Titolo: [press] Combustibili alternativi

http://www.omniauto.it/magazine/articolo/1830/i_combustibili_alternativi.html
I Combustibili alternativi 
30 Agosto 2006  |  Alessio Ciarnella  
Motori onnivori? Motori che digeriscono qualsiasi cosa venga buttata nei
serbatoi? Beh, non siamo arrivati ancora a questi livelli fantascientifici,
ma qualcosa si sta muovendo nella direzione di affrancarsi, almeno in
parte, dalla schiavitù del petrolio e dai suoi “capricci” (economici e
ambientali). E paradossalmente è proprio da Madre Natura, che abbiamo tanto
avvelenato, che giungono le soluzioni più interessanti. OmniAuto.it vi
offre una panoramica dei più promettenti carburanti di origine vegetale e,
più in generale, alternativi.
BIOETANOLO
In Brasile va alla grande da molti anni, in Svezia è in continua crescita,
cos’è? E’ un alcool, etanolo (o alcool etilico) per l’esattezza, e il suo
prefisso “bio” sta ad indicare che deriva dalla fermentazione delle
biomasse, cioè di prodotti agricoli ricchi di zuccheri e carboidrati quali
i cereali, la canna da zucchero, la barbabietola, la frutta, le vinacce, le
patate…; detto per inciso, è lo stesso alcool presente in birra, vino e
liquori (ma non fateci il pieno alla macchina…). La grande varietà di
risorse di partenza da cui si ricava ci fa subito capire come sia una fonte
energetica rinnovabile e producibile praticamente, in maniera diversa, in
ogni angolo del mondo, esattamente il contrario di quanto accade con i
combustibili fossili, disponibili solo in pochi Paesi.
All’inizio abbiamo nominato il Brasile: questo Paese è stato il precursore
nell’utilizzo dell’alcool etilico come carburante, sin dalla crisi
petrolifera degli anni Settanta, estratto dalle sue sterminate piantagioni
di canna da zucchero, che ne rendono la produzione concorrenziale rispetto
alla benzina. Inoltre, tutta la benzina brasiliana, nota come gasolina, già
contiene un 20% di alcool. Dopo un periodo di crisi a metà degli anni
Novanta, dovuto al basso costo del petrolio e alla variabilità della
produzione e del prezzo della canna da zucchero, il bioetanolo brasiliano
sta conoscendo una seconda giovinezza grazie all’introduzione nel 2003, da
parte della Magneti Marelli, del sistema di alimentazione “FlexFuel”, che
permette al motore di funzionare indifferentemente con gasolina, etanolo o
una loro qualsiasi miscela: visto che questi due carburanti, come vedremo,
hanno proprietà differenti, la centralina elettronica modifica i parametri
di funzionamento del motore (come il rapporto aria/combustibile e l’istante
ottimale di accensione) in funzione del combustibile utilizzato, garantendo
sempre le migliori prestazioni. La recente evoluzione di questi sistema è
il “TetraFuel”, che non si accontenta solo di gasolina brasiliana ed
etanolo, me digerisce pure benzina e gas naturale. 
Nel Vecchio continente, la Svezia è il Paese che più sta scommettendo sul
bioetanolo e sui combustibili rinnovabili in generale, attraverso una serie
di agevolazioni fiscali e facilitazioni per gli automobilisti (tasse
ridotte, parcheggi gratuiti in città…), ponendosi l’ambizioso obiettivo di
liberarsi dal petrolio entro il 2020.
Il bioetanolo è una valida e concreta alternativa alla benzina e può essere
utilizzato sia puro sia miscelato, generalmente nella proporzione di 85% di
alcool e 15% di benzina, assumendo il nome di E85. La presenza di una
piccola percentuale di benzina è necessaria per consentire l’avviamento a
freddo, poiché al di sotto dei 15°C l’alcool evapora con difficoltà non
consentendo l’innesco della combustione: questo inconveniente può essere
risolto utilizzando un riscaldatore.
Dal punto di vista chimico, l’etanolo è molto simile agli idrocarburi, con
la differenza che contiene anche atomi di ossigeno che permettono di
innalzarne il numero di ottano, con benefici effetti sull’efficienza del
motore: infatti, la miscela E85 ha NO 104, contro 95-98 della benzina. Ciò
permette di “spremere” qualche CV in più dal motore, senza pericolo del
battito in testa: ad esempio, la Saab vende in Svezia la 9-5 Bio Power,
alimentabile a benzina o E85 o in una qualsiasi loro miscela, che, grazie
alla variazione dell’anticipo dell’accensione gestito dalla centralina
elettronica, eroga 30 CV in più quando alimentata ad etanolo. Con
l’iniezione diretta nel cilindro, si potrà utilizzare anche l’alcool puro,
poiché iniettandolo nell’aria scaldata nella fase di compressione verranno
meno tutti i problemi legati alla difficoltosa evaporazione a bassa
temperatura. Inoltre, l’etanolo, in virtù delle sue proprietà
anti-detonanti, è utilizzato per la preparazione del
metil-terziario-butil-etere (MTBE), un additivo ad alto numero di ottano
per le normali benzine. 
Per contro, l’etanolo ha un potere calorifico inferiore rispetto alla
benzina di circa il 40% (ogni kg ha una quantità di energia di 6400 kcal
contro 10300 kcal), richiede una carburazione più “grassa” (rispetto alla
benzina, a parità d’aria aspirata c’è più combustibile), il che si traduce
in un aumento dei consumi di circa il 35% e in una leggera riduzione delle
prestazioni se non si interviene su altri parametri di funzionamento. E’
ovvio, quindi, dal punto di vista puramente economico, che l’alimentazione
a bioetanolo (puro o miscelato) convenga fino a quando il suo prezzo resta
sensibilmente al di sotto di quello della benzina. Attualmente il costo di
produzione dell’etanolo è circa il doppio di quello della benzina, ma
risulta ancora conveniente grazie alle agevolazioni fiscali e ai
finanziamenti governativi di cui gode per via della sua caratteristica di
“rinnovabilità” e per il basso impatto ambientale.
A livello di meccanica, bisogna tener conto del fatto che l’etanolo è molto
corrosivo, pertanto si devono usare gomme speciali ed acciaio inox per
l’impianto di alimentazione, e che non presenta proprietà lubrificanti, a
differenza della benzina, il che richiede sedi valvole (cioè quelle
superfici su cui si poggiano le valvole per “chiudere” ermeticamente il
cilindro) più resistenti. Già oggi, comunque, tutti i motori sono
progettati per poter funzionare con benzine “allungate” con piccole
percentuali di etanolo (intorno al 5%), e molti costruttori dichiarano di
poter sostenere valori di alcool fino al 20%.
La presenza dell’ossigeno nella molecola dell’etanolo permette di ridurre
notevolmente tutti quegli inquinanti che si formano a seguito di una
combustione incompleta, come il monossido di carbonio o il finissimo
particolato dei motori a benzina. Inoltre, bisogna considerare che quando
l’alcool è ricavato da sostanze vegetali, si ottiene il pareggio del
cosiddetto “bilancio delle emissioni dell’anidride carbonica”: in pratica,
quando l’etanolo brucia emette, come ogni combustibile, dell’anidride
carbonica (CO2), sostanza non tossica ma responsabile dell’effetto serra,
in quantità uguali a quelle assorbite dalla pianta durante la sua crescita.
BIODIESEL
Il biodiesel è una fonte energetica rinnovabile di origine vegetale,
utilizzabile nei motori a ciclo Diesel, che deriva dall’olio estratto dai
semi di colza, girasole e soia (ma anche da grassi animali) dopo un
processo chimico di raffinazione detto transesterificazione che elimina la
glicerina, dannosa per tali propulsori, che viene poi recuperata e
utilizzata in molte applicazioni. E’ tutt’altra cosa, quindi, rispetto
all’olio di colza, un comune olio per uso alimentare che va bene per la
cucina degli uomini ma non per i motori.
Da un ettaro di coltivazioni di queste piante (circa due campi da calcio)
si ricavano due tonnellate e mezzo di semi dal cui olio si estraggono mille
litri di questo combustibile. La resa è però inferiore rispetto a quella
del “cugino” bioetanolo, poiché si utilizzano solo i semi e non l’intera
pianta.
Attualmente, in Italia, non è in vendita nei distributori di carburanti, ma
è già utilizzato in quanto i normali gasoli venduti da alcune Compagnie
Pertrolifere ne contengono fino al 5%, assumendo il nome di B5: in realtà,
potrebbe essere miscelato fino al 25-30% nel gasolio senza che i motori,
vecchi e nuovi, manifestino alcun problema. Può essere utilizzato anche
puro (denominato B100), ma in questo caso è opportuno verificare che il
costruttore dell’auto lo consenta espressamente, pena eventuali guasti al
motore non coperti da garanzia.
I vantaggi per l’ambiente nell’uso di questo combustibile sono molti.
Innanzitutto è naturalmente privo di zolfo, principale responsabile delle
emissioni di anidride solforosa, la cui eliminazione dal gasolio di origine
fossile è molto costosa; inoltre, senza lo zolfo i catalizzatori e filtri
anti-particolato lavorano meglio (ad esempio si abbassa la temperatura alla
quale si possono bruciare le polveri intrappolate), non vengono
“avvelenati” (si possono così utilizzare gli speciali ma delicati
catalizzatori “DeNOx” per abbattere gli ossidi di azoto) e durano di più.
Le emissioni di particolato diminuiscono significativamente, fino al 65%,
così come quelle di tutti gli altri inquinanti (monossido di carbonio,
idrocarburi incombusti), mentre la riduzione di anidride carbonica è di
circa l’80%, cioè ne viene emessa una quantità, dopo la combustione, di
poco superiore a quella assorbita dalle piante, e quindi sottratta
dall’atmosfera, durante il loro ciclo di vita (siamo vicini al pareggio del
“bilancio delle emissioni dell’anidride carbonica”). Come ciliegina sulla
torta, il biodiesel è oltretutto biodegradabile fino al 98%, quindi se
disperso nel terreno o nell’acqua si dissolve in pochi giorni.
A livello motoristico, il biodiesel perde qualcosa rispetto al gasolio in
termini di potere calorifico, fornendo circa 9600 kcal/kg contro 10300
kcal/kg, il che comporta un lieve aumento dei consumi a parità di potenza
richiesta, ma si prende la rivincita con un un numero di cetano più alto,
circa 56 contro 51, che velocizza la combustione del carburante iniettato
nel cilindro: all’atto pratico, la differenza di prestazioni tra
l’alimentazione a gasolio e quella a biodiesel è trascurabile.
Una delle più importanti proprietà del biodiesel è il suo elevato potere
lubrificante, parametro di vitale importanza (nel senso letterale…) per i
moderni motori Diesel: miscelando nei gasoli di origine fossile ma privi di
zolfo (sostanza lubrificante) un 2% di biodiesel si restituisce un adeguato
potere lubrificante, che migliora ancora se si arriva al 5%, cosa che viene
attualmente fatta, come anticipato, con molti gasoli commerciali.
Un inconveniente che presenta il biodiesel è il maggior potere solvente
rispetto al gasolio, cioè la capacità di “sciogliere” i materiali con cui
viene a contatto, che potrebbe danneggiare, se usato puro e sui motori meno
recenti e non appositamente progettati, alcuni elementi dell’impianto di
alimentazione, come tubi e guarnizioni di gomma: l’eventuale gomma sciolta
può infatti depositarsi e intasare l’impianto.
COMBUSTIBILI SINTETICI
La ricerca verso motori a basso impatto ambientale ed efficienti si sta
muovendo in una nuova direzione che prevede una profonda rivisitazione dei
principi di funzionamento dei motori, oltre a richiedere combustibili di
nuova concezione, con caratteristiche che non si ritrovano né nei
carburanti di origine fossile né in quelli rinnovabili attualmente
utilizzati. Parliamo dei propulsori “CCS” (Combined Combustion System), che
fondono il meglio del ciclo Diesel e il meglio del ciclo a benzina per
ottenere motori intrinsecamente puliti: in alcuni momenti il motore
funziona come una benzina (l’accensione della miscela avviene tramite
scintilla), in altri come un diesel (accensione spontanea), ma sempre a
bassa temperatura (sotto i 1800 °C) così da minimizzare ogni sostanza
inquinante allo scarico. Un motore siffatto avrà bisogno, perciò, di una
nuova generazione di combustibili, a metà strada tra un gasolio e una
benzina: un processo chimico per ottenere questi carburanti “di sintesi” è
quello di Fischer-Tropsch, noto da decenni, che consente di ricavare, con
elevato rendimento, combustibili liquidi a partire dal gas metano, dalle
biomasse (non solo vegetali, anche legname e rifiuti organici) e dal
carbone. Questi combustibili, anzi biocombustibili, potranno trovare
utilizzo anche sui motori tradizionali.
Le promesse portate dai carburanti rinnovabili di origine vegetale sono
molte, e vanno anche al di là delle immediate e ovvie considerazioni sulla
riduzione dell’inquinamento prodotto, sul risparmio economico per gli
automobilisti e sull’affrancamento dalla schiavitù del petrolio. L’utilizzo
di varie specie vegetali può avere importanti ripercussioni sociali,
promuovendo lo sviluppo di coltivazioni in terreni aridi e inadatti per le
colture destinate all’alimentazione, o abbandonati, o scarsamente
utilizzati, dando così nuova linfa e nuove opportunità al mercato del
lavoro locale, specie se si considera che spesso queste produzioni
avvengono in Paesi scarsamente sviluppati. Inoltre i sottoprodotti che si
originano dalla raffinazione non sono scarti difficili e pericolosi da
smaltire, ma prodotti che si prestano a numerosi impieghi.
Molte sono anche le critiche rivolte ai carburanti di origine vegetale,
riguardo sia all’aspetto economico sia all’aspetto ecologico. Il bioetanolo
e soprattutto il gasolio vegetale hanno un costo di produzione più elevato
rispetto ai loro omologhi ricavati dal petrolio, e risultano conveniente
solo grazie alla minore tassazione a cui sono soggetti. Le valutazioni sul
pareggio delle emissioni di anidride carbonica sono state spesso criticate
perché non tengono conto del bilancio di tutta la filiera produttiva
(impiego di macchine agricole, raffinazione…) che porta dalla produzione
del bio-carburante al suo utilizzo. Stesse considerazioni sono rivolte
all’impatto ambientale complessivo dei bio-combustibili, tenendo conto
dell’impiego di acqua, pesticidi, fertilizzanti.
Dopo aver osannato i vantaggi di bioetanolo e biodiesel, non vogliamo certo
mangiarci ora la parola, poiché trattasi di fonti energetiche rinnovabili e
certamente meno inquinanti, ma semplicemente osservare come questo sia solo
un valido ed efficace punto di partenza verso un futuro in cui i motori a
combustione interna, ulteriormente evoluti sotto ogni punto di vista,
saranno ancora protagonisti. 
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idam faq: 
http://adcserver1.biodip.unimi.it/idam/faq/faq.html

 dell’impiego di acqua, pesticidi, fertilizzanti.
Tutto questo lo si può regolamentare prima o sbaglio? Oh, scusate! Siamo in
Itaia, quindi prima si fa crescere il problema e poi si fa finte di cercare
di risolverlo, comunque senza costrutto!
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CRC
(20, 55 (or 35), BA)
AX 11 TZX & Mito EV 125 full power!!
(rimontata e funzionante, ma col carburatore che sgocciola!!)