La soluzione per il futuro della mobilità sono gli e-fuels?

Gli e-fuels sono una delle alternative all’elettrificazione di quei settori a maggior richiesta energetica: ma possono essere la soluzione alla transizione? In questo articolo vedremo quali tecnologie, progressi e sfide tecnologiche ne stanno guidando lo sviluppo su scala commerciale

Gli e-fuels, noti anche come efuels o elettrocarburanti, si stanno affermando come una soluzione strategica nella transizione energetica, specialmente nei settori che incontrano ostacoli significativi all’elettrificazione diretta.

Questi carburanti sintetici, ottenuti combinando idrogeno verde e CO2 catturata, offrono un vantaggio cruciale: la compatibilità con i motori a combustione interna e le infrastrutture esistenti, riducendo al minimo la necessità di modifiche agli asset.

Sebbene l’adozione attuale sia limitata, il mercato presenta un potenziale di crescita notevole, guidato da politiche in evoluzione, tecnologie in maturazione, interesse da parte delle imprese e continue innovazioni.

In questo articolo – basato sulle analisi del rapporto Sustainable Biofuels & E-Fuels Market 2025-2035: Technologies, Players, Forecasts realizzato da IdTechEx, ne spiega gli attuali progressi e le sfide tecnologiche e commerciali che ancora devono essere affrontate.

I fattori trainanti per la produzione e l’adozione degli e-fuels

La traiettoria di crescita degli e-fuels, destinati principalmente ai settori stradale, aeronautico e marittimo, è fortemente influenzata dai quadri normativi. L’Unione europea ha introdotto mandati attraverso i regolamenti ReFuelEu Aviation e FuelEu Maritime, imponendo obiettivi crescenti per i Renewable Fuels of Non-Biological Origin (Rfnbo).

Il mandato per i carburanti sostenibili per l’aviazione (Saf) prevede l’uso dell’1,2% di e-Saf entro il 2030, aumentando al 10% entro il 2040 e al 35% entro il 2050.

Analogamente, il regolamento FuelEu Maritime impone l’utilizzo dell’1% di Rfnbo nei combustibili marittimi entro il 2031, con un conteggio doppio ai fini degli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra fino al 2034.

Negli Stati Uniti, invece, l’approccio è diverso: la produzione di e-fuels è supportata dal Clean Fuel Production Credit (45Z) previsto dall’Inflation Reduction Act (Ira), che offre incentivi di base pari a 0,20 dollari al gallone per i carburanti non destinati all’aviazione e 0,35 dollari al gallone per quelli aeronautici.

Altri Paesi, tra cui Regno Unito, Giappone, Cina e Canada, stanno implementando regolamenti e meccanismi di incentivazione simili.

Gli investimenti in questa tecnologia stanno crescendo

Questi quadri normativi hanno catalizzato investimenti significativi da parte delle aziende. Tra gli esempi di rilievo troviamo i 200 milioni di dollari raccolti da Infinium tramite Brookfield Asset Management per il progetto Roadrunner in Texas e i 220 milioni di dollari in investimenti azionari di Hif Global provenienti da investitori giapponesi come Mol, Idemitsu Kosan e Jogmec, che si aggiungono agli investimenti già effettuati da Porsche e Baker Hughes.

Anche Twelve, un altro attore emergente nel settore degli e-fuels, ha raccolto 645 milioni di dollari in un round di finanziamento guidato da Tpg Rise Climate.

Questi investimenti testimoniano la crescente fiducia nel potenziale commerciale degli e-fuels e segnano il passaggio dell’industria dai progetti dimostrativi alla produzione su scala commerciale.

L’e-metanolo fa da apripista per gli e-fuels

L’e-metanolo si è affermato come leader nel panorama degli e-fuels grazie alla sua versatilità sia come materia prima chimica che come carburante, alla compatibilità con le infrastrutture esistenti e alle tecnologie di produzione mature.

La pipeline globale dei progetti riflette questo slancio, con progetti annunciati che superano i 15 milioni di tonnellate di capacità produttiva annuale entro il 2030.

La produzione di e-metanolo si avvale di tecnologie consolidate, tra cui l’elettrolisi dell’acqua, la cattura del carbonio e la sintesi del metanolo, rendendolo commercialmente praticabile nel breve termine.

Le sue applicazioni spaziano dai carburanti marittimi ai prodotti chimici, fino alla produzione di precursori per e-Saf ed e-benzina attraverso i processi methanol-to-olefins.

Nonostante il predominio attuale dell’e-metanolo, molte aziende stanno concentrando i propri sforzi su altri e-fuels, in particolare sugli e-Saf (e-cherosene).

Questo interesse deriva dalle sfide uniche della decarbonizzazione del settore aeronautico, destinato a raddoppiare entro il 2040, ma con alternative limitate al cherosene.

Due principali percorsi tecnologici dominano la produzione di e-Saf: il reverse water-gas shift seguito dalla sintesi Fischer-Tropsch (Rwgs-Ft) e il methanol-to-jet (Mtj).

Il primo è approvato dall’Astm, dimostra un’elevata efficienza carbonica e utilizza il processo Fischer-Tropsch, altamente consolidato. Il secondo, invece, offre una maggiore selettività per il carburante aereo e la possibilità di una produzione decentralizzata di metanolo da integrare in impianti centralizzati di produzione di Saf.

Quali sono le sfide critiche per gli e-fuels

La diffusione commerciale degli e-fuels affronta ostacoli significativi, in primis i costi di produzione. Gli e-Saf costano da 4 a 10 volte di più rispetto al cherosene convenzionale, rendendo necessarie politiche di sostegno sostanziali per garantire la competitività del mercato.

Anche il processo produttivo presenta sfide di efficienza, con perdite energetiche considerevoli che rendono gli e-fuels meno attrattivi laddove l’elettrificazione diretta è praticabile.

Le limitazioni infrastrutturali rappresentano ulteriori sfide per la scalabilità. Il settore richiede una capacità significativa di elettricità rinnovabile, mentre la produzione di idrogeno verde deve affrontare colli di bottiglia nella produzione e nello sviluppo.

La disponibilità di CO2 rappresenta un problema particolare: le fonti biogeniche, attualmente predominanti per i minori costi di cattura, affrontano vincoli di disponibilità con l’aumento della produzione.

Le normative Ue richiedono una transizione dalle emissioni industriali di CO2 a tecnologie di rimozione del carbonio dopo il 2040, ma la cattura diretta dell’aria (Dac) resta costosa, con un costo attuale tra i 600 e i 1.000 dollari per tonnellata di CO2, sebbene si preveda una diminuzione a circa 200-400 dollari per tonnellata entro il 2030.

Quali sono le prospettive future del settore

Il settore degli e-fuels si trova a un punto cruciale della sua evoluzione, passando dall’innovazione in laboratorio e dai progetti dimostrativi alla produzione industriale su larga scala.

Sebbene siano stati compiuti significativi progressi nello sviluppo tecnologico e nell’interesse del mercato, come dimostrano i consistenti investimenti aziendali e i quadri normativi di supporto, rimangono sfide considerevoli.

L’industria deve superare i costi elevati di produzione, affrontare i vincoli infrastrutturali e risolvere il problema dell’approvvigionamento sostenibile di CO2 per raggiungere un’adozione diffusa.

Nonostante questi ostacoli, l’importanza strategica degli e-fuels nella decarbonizzazione dei settori difficili da elettrificare, in particolare il trasporto aereo e marittimo, continua a stimolare innovazione e investimenti in questo ambito.

Con la maturazione delle tecnologie e l’aumento della scala produttiva, gli e-fuels sono destinati a svolgere un ruolo sempre più importante nella transizione energetica globale, anche se il loro sviluppo richiederà un continuo supporto politico e progressi tecnologici per raggiungere la competitività commerciale.

Crediti immagine: Depositphotos