Attualmente non mancano le promesse di salvezza per il futuro dell'auto elettrica. Allo stesso tempo, l'attenzione si sta spostando da un tipo di propulsione la cui tecnologia è collaudata, i cui vantaggi ambientali sono indiscussi e la cui disponibilità a lungo termine è garantita: il gas naturale.

Il gas naturale forse non è ancora un problema per le moto, ma lo è sicuramente per le auto e i veicoli commerciali. Perché allora non pensare di tanto in tanto a questa fonte di energia alternativa? In Svizzera sono in circolazione veicoli a gas naturale con un contenuto di biogas di almeno il 10% (il contenuto medio di biogas nel carburante nel 2018 è stato di 22,4 %). I veicoli alimentati a gas naturale e biogas (gas naturale compresso, CNG) emettono meno CO2 rispetto ai veicoli con motori a benzina o diesel (un motore a benzina alimentato a gas naturale emette fino al 25% in meno di CO2). Gli ossidi di azoto e il particolato, che hanno gettato discredito sui motori diesel, sono praticamente inesistenti.

Riduzione del 25% dei costi del carburante

Il costo del carburante per un'auto a gas è, secondo le informazioni riportate su gazenergie.ch in media circa il 25% in meno rispetto a un'analoga auto a benzina o diesel. Uno dei motivi è che il governo federale promuove i carburanti ecologici attraverso incentivi finanziari. Ad esempio, l'imposta sugli oli minerali sul carburante a gas naturale è ridotta e il biogas è completamente esente dall'imposta sugli oli minerali. Inoltre, in alcuni cantoni, l'imposta sui veicoli a motore è ridotta o addirittura annullata per i veicoli ecologici. Infine, diverse compagnie assicurative concedono sconti. Tutto questo offre un notevole potenziale di risparmio.

Da potenza a gas

Dal punto di vista chimico, il GNC è costituito principalmente da metano e il suo contenuto energetico è così elevato che un chilo di gas naturale equivale all'incirca a 1,5 litri di benzina premium. Un argomento popolare contro le auto a gas naturale è che, come il petrolio, si tratta di una fonte di energia fossile e quindi limitata. Tuttavia, il processo power-to-gas potrebbe ora svolgere un ruolo chiave. Esso converte l'elettricità in eccesso proveniente da fonti rinnovabili in fonti di energia gassosa. I ricercatori del Empa e il PSI hanno analizzato il potenziale del power-to-gas per la Svizzera. Secondo lo studio, in futuro fino a un milione di auto in Svizzera potrebbe essere alimentato dal metano prodotto con il processo power-to-gas, come riporta gazenergie.ch.

Copertina dell'analisi del potenziale Power-to-Gas in Svizzera. Fonte: zenodo.org

Dettagli dell'analisi del potenziale

Nella sintesi dell'analisi del potenziale Power-to-Gas in Svizzera si legge:

In linea di principio, la fattibilità tecnica del PtG è data, ma i costi specifici sono relativamente elevati. I costi elevati derivano anche dalle basse efficienze, pari a circa 55% (idrogeno da stazione di servizio a 700 bar) o 45-50% (metano o idrocarburi liquidi a 200 bar) a causa delle necessarie fasi di conversione. Il PtG ha quindi senso solo in combinazione con un surplus di elettricità da fonti rinnovabili. Se si utilizza elettricità fossile, il bilancio di CO2 è comunque negativo.

In futuro, in Svizzera si verificheranno eccedenze di elettricità rinnovabile se l'energia nucleare sarà sostituita dal fotovoltaico (PV). Per sostituire i 25 TWhel di energia nucleare all'anno con il fotovoltaico, 50% delle superfici dei tetti "idonee" dovrebbero essere dotate di fotovoltaico. Per trasferire le eccedenze del fotovoltaico a mezzogiorno alle ore serali/notturne, sarebbe opportuno un bilanciamento giorno/notte di 24 ore (ad esempio, utilizzando batterie, centrali di pompaggio, ecc. Questa equalizzazione distribuisce l'elettricità in eccesso e attenua i picchi di potenza. Entrambi sono necessari per il funzionamento dei sistemi PtG.

Al netto della compensazione giorno/notte - con un'espansione fotovoltaica di 50% delle aree di tetto "idonee" - si ottiene un surplus medio annuo di elettricità di 10,8 TWhel (di cui 10,4 TWhel in estate), che deve essere ridotto o convertito da PtG. L'esportazione dell'elettricità in eccesso nei Paesi vicini, praticata finora, molto probabilmente non funzionerà più a causa dell'espansione del fotovoltaico in questi Paesi. I prodotti PtG possono essere venduti in modo più economico nel settore della mobilità, poiché i costi energetici sono relativamente bassi rispetto ai costi complessivi e la pressione per ridurre la CO2 è elevata. A causa dell'elevato grado di maturità della produzione di metano e della disponibilità di veicoli a gas, queste stime sono state effettuate solo per il metano come carburante per veicoli a gas. Sulla base delle eccedenze sopra menzionate, esiste un potenziale energetico per far funzionare circa 1 milione di veicoli a gas con il metano per tutto l'anno. Tenendo conto delle economie di scala e delle misure legali previste in Svizzera, è chiaro che questo sarebbe economicamente impegnativo ma possibile.

In Svizzera c'è anche una quantità sufficiente di CO2 utilizzabile per la metanizzazione, ma spesso non in prossimità di grandi produttori di energia elettrica come le centrali idroelettriche, che sarebbero necessarie per il PtG al fine di risparmiare sulle tariffe di rete. In questo contesto, vale quindi la pena di portare avanti l'utilizzo dell'idrogeno puro e l'approvvigionamento di CO2 atmosferica.

Scarica l'intero studio: Analisi del potenziale del power-to-gas in Svizzera

Il nuovo libro bianco Power-to-X, che i ricercatori del PSI presentano ora insieme ai colleghi di sei università e istituti di ricerca svizzeri, analizza le prospettive di Power-to-X. In processi di questo tipo, ad esempio, l'elettricità proveniente da nuove energie rinnovabili viene utilizzata per produrre idrogeno (H2) o metano (CH4), immagazzinando così l'energia in eccesso. Questa può poi essere recuperata in un altro momento, ad esempio come combustibile, per il riscaldamento o per generare nuovamente elettricità. Il Libro bianco analizza diverse sottoaree e prospettive del sistema energetico svizzero. (Grafico: Istituto Paul Scherrer/Jörg Roth)

Fonti: ampnet / gazenergie.ch / zenodo.org