Economia basata sul metanolo. E' una buona idea?

Di Ugo Bardi, presidente Aspoitalia


In un libro recente, il premio nobel George Olah descrive il concetto di "Economia basata sul Metanolo". Nel libro, Olah prende in prestito il fortunato concetto di "economia basata sull'idrogeno", popolarizzato da Jeremy Rifkin, sostenendo che il metanolo (il comune alcol metilico) è un vettore energetico molto migliore dell'idrogeno per vari motivi, il principale dei quali è che è liquido e quindi facilmente trasportabile e
immagazzinabile. In principio, con piccole modifiche alla carburazione, i veicoli attuali potrebbero funzionare a metanolo.

Non solo, ma l'idea di Olah è di ottenere il metanolo facendo reagire il biossido di carbonio atmosferico (CO2) con acqua; in questo modo si potrebbe rimuovere parte di uno dei principali gas-serra atmosferici, il CO2, riducendo il problema del riscaldamento globale.


L'idea non è nuovissima, ma Olah ha il merito di averla esposta in modo comprensivo e generale come una possibile soluzione al declino dei combustibili fossili e al problema del riscaldamento globale.

Il concetto di fondo è di "attivare" (come dicono i chimici) la CO2 atmosferica per farla reagire con l'acqua e da li ottenere idrocarburi. Dei vari idrocarburi, il metanolo è uno dei più semplici e in assoluto l'idrocarburo più semplice che esiste in forma liquida a pressione e temperatura ambiente.

Per ottenere l'energia necessaria per attivare la CO2, Olah propone l'energia solare ottenuta da fonti rinnovabili; esattamente la stessa proposta che Rifkin aveva fatto a suo tempo per ottenere idrogeno.

Ci sono molti modi per attivare la CO2. Quello più noto e comune è quello che usano le piante e che si chiama "fotosintesi". Come sappiamo, le piante usano l'energia della luce solare per spezzare il legami fra carbonio e ossigeno e da questo poi ottengono carboidrati per reazione con l'idrogeno dell'acqua. Quello che Olah propone è una variazione sul tema dei molti metodi che sono stati chiamati "fotosintesi artificiale".


I chimici si sono divertiti per decenni a costruire versioni artificiali della fotosintesi. A parte il divertimento, tuttavia, se vogliamo usare la fotosintesi artificiale, o addirittura basarci tutta l'economia mondiale, il parametro fondamentale è l'efficienza. La fotosintesi artificiale potrebbe sostituire la fotosintesi naturale soltanto se fosse sostanzialmente più efficiente, e questo non è affatto ovvio.


Possiamo ottenere liquidi combustibili dalla materia vegetale, etanolo (alcol etilico) per esempio, attraverso fermentazione e distillazione: è così, dopotutto, che si fa la grappa. L'efficienza della produzione di etanolo varia a seconda di quali piante si usano e dai dai dettagli del processo. Se prendiamo come parametro di efficienza il rapporto fra energia in ingresso e energia in uscita (EROEI), si va da circa 1 per etanolo ottenuto dal mais a valori anche di 7-8 (secondo alcuni) per l'etanolo ottenuto dalla canna da zucchero.


Se consideriamo invece la fotosintesi artificiale, dobbiamo partire dall'efficienza delle fonti rinnovabili. l'EROEI del fotovoltaico è oggi intorno a 5-10 (un po' di più secondo alcuni). L'energia eolica fa un po' meglio di così, con EROEI intorno a 20, in condizioni favorevoli.

Se dobbiamo utilizzare energia rinnovabile per fabbricare etanolo, dobbiamo poi costruire e far funzionare un reattore chimico piuttosto complesso, meglio detto, una serie di reattori che servono a condensare la CO2 dall'atmosfera, ad attivarla, a farla reagire, separare i prodotti eccetera.

Non sappiamo esattamente l'efficienza di tutti questi stadi, ma sicuramente ridurrebbero considerevolmente l'EROEI di tutto il processo. E' probabile che, qualsiasi metodo si usi, l'EROEI del processo totale scenderebbe sotto i 10 e potrebbe essere vicino a 1 o anche inferiore.

Quindi, la domanda cruciale è se l'EROEI della fotosintesi artificiale sarebbe migliore di quello della fotosintesi naturale.

Non possiamo rispondere con esattezza, ma è quanto meno probabile dai dati che abbiamo visto che non ci sarebbero grossi vantaggi del metodo artificiale rispetto a quello naturale, anzi, il metodo artificiale potrebbe essere sostanzialmente meno efficiente in termini energetici. In altre parole, il metanolo laboriosamente ottenuto mediante gli impianti descritti da Olah finirebbe quasi certamente per costare molto di più dell'alcol etilico prodotto dalla canna da zucchero, che è già di per se più costoso dei derivati del petrolio. Probabilmente, il metanolo rinnovabile risulterebbe anche sostanzialmente più caro dell'idrogeno, che si può ottenere con un singolo stadio di elettrolisi, un processo efficiente e poco costoso.

Vediamo quindi come a un esame appena un po' dettagliato il concetto di "economia basata sul metanolo" si riveli molto meno allettante di quanto non potesse sembrare a prima vista. Non che sia una cattiva idea, anzi, è un concetto interessante che merita di essere studiato.

Il problema è un po' lo stesso che ha il concetto parallelo di "economia basata sull'idrogeno", ovvero si tende a esagerare quando ci si lancia a fornire soluzioni magiche che si pretende risolvano tutti i problemi. Sembra alle volte che ti vendano un callifugo che guarisce anche dalla stitichezza e in più ti fa ricrescere i capelli.

Tornando alla realtà, al momento, le fonti rinnovabili producono energia elettrica con buona efficienza, ma la base installata è talmente piccola che non ce n'è da sprecare. Per questa ragione, il problema principale che abbiamo oggi è produrre energia in quantità tali da poter fronteggiare, almeno in parte, il declino dei combustibili fossili. Ancora per un certo periodo, proabilmente non breve, non potremo permetterci di trasformare questa energia in vettori poco efficienti come l'idrogeno e il metanolo, anche se queste potrebbero rivelarsi buona idee per un futuro un po' più lontano.

E' anche possibile, però, che nel futuro vedremo l'idea di bruciare combustibili liquidi o gassosi per ottenere energia con la stessa sufficienza un po' divertita con la quale oggi pensiamo all'idea di spalare carbone dentro la caldaia di una locomotiva. Il futuro potrebbe essere, invece, un "economia basata sull'elettricità" che promette processi efficienti e puliti, ben di più di qualsiasi sistema basato sulla combustione di gas o liquidi.

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