Motore con alcol, che novità (www.panorama-auto.it)
L’alcol, in particolare l’etanolo, sta emergendo come un’alternativa promettente per i motori moderni: scopriamo di più.
L’alcol, in particolare l’etanolo, sta emergendo come un’alternativa promettente per i motori moderni. Analizzando vantaggi, svantaggi e implicazioni ambientali ed economiche, si delineano nuove prospettive per questo biocarburante.
Introduzione all’uso dell’alcol nei motori moderni
Negli ultimi anni, la ricerca e sviluppo nel settore dei carburanti alternativi ha visto un cambiamento significativo. Se fino a poco tempo fa l’idrogeno – in alternativa all’elettrico – sembrava essere la risposta definitiva ai problemi energetici del futuro, oggi l’etanolo, un tipo di alcol, sta guadagnando terreno come opzione praticabile e immediata. Storicamente utilizzato in vari gradi di miscelazione con la benzina, l’etanolo viene visto come una soluzione vantaggiosa per alimentare i motori a combustione interna.
Il suo utilizzo risale agli inizi del XX secolo; con i progressi tecnologici e ambientali delle ultime decadi, l’interesse per l’etanolo è rinato. Attualmente, motori progettati per sfruttare al meglio le caratteristiche chimiche dell’etanolo sono in fase di sviluppo avanzato, promettendo non solo una riduzione delle emissioni di carbonio ma anche un miglioramento dell’efficienza complessiva del veicolo. Questo orientamento segna un passo significativo verso una mobilità più sostenibile, aprendo nuove possibilità nel contesto delle energie rinnovabili.
La grande novità che fa ben sperare sul futuro dell’etanolo
L’azienda John Deere, famosa per la sua produzione di attrezzature agricole, ha recentemente presentato un motore concept a etanolo da 9,0 litri ad Agritechnica, fiera globale di macchinari per l’industria agricola vicino ad Hannover, in Germania. Il nuovo propulsore a etanolo è stato realizzato principalmente per donare un’alternativa al settore agricolo in vista del futuro, visto e considerato che la fiducia verso le fonti di energia rinnovabili non è assoluta.
Questo motore concept, compatibile con l’etanolo, risponde invece a molte difficoltà presentate da molti imprenditori, grazie al fatto che l’etanolo è un combustibile rinnovabile a base di alcol che deriva da materie prime quali mais, grano e zuccheri. Nei motori ad accensione comandata, l’etanolo ha una qualità antidetonante più elevata. Questo significa che è più appropriato nei motori ad alta densità di potenza. La strategia Leap Ambitions di John Deere punta al raggiungimento di emissioni di carbonio vicine o pari a zero entro il 2026, un obiettivo complesso e ambizioso. Grazie all’utilizzo come fonte di energia dell’etanolo, John Deere punta ad ampliare le sue alternative energetiche, così da implementarle nei trattori di diversa capacità e utilizzo di di sua produzione.
I vantaggi di un motore a etanolo
I principali vantaggi dell’etanolo rispetto all’idrogeno sono i seguenti; è prodotto e disponibile gratuitamente nella maggior parte del mondo, rendendo fattibile e facilmente adattabile il suo utilizzo. Al contrario, l’infrastruttura dell’idrogeno non è ancora adeguatamente sviluppata per soddisfare la domanda richiesta per l’uso complessivo; rispetto ad altri combustibili, l’etanolo può essere facilmente incorporato nei motori a combustione interna con piccoli miglioramenti.
Questa compatibilità consente una relativa transizione dal consumo di combustibili fossili a quello di energia rinnovabile nel settore agricolo. Il motore a etanolo fornirebbe una soluzione sostenibile senza bisogno di riprogettare tutte le automobili da zero; l’etanolo, inoltre, è a dir poco benefico per il settore dell’agricoltura, considerando che gli “ingredienti” del carburante sono derivati da colture coltivate dagli agricoltori.
Gli svantaggi dell’etanolo rispetto all’idrogeno
Uno dei principali vantaggi dell’etanolo è la sua compatibilità con le infrastrutture esistenti. A differenza dell’idrogeno, che richiede un’ampia infrastruttura completamente nuova per la produzione, il trasporto e lo stoccaggio, l’etanolo può essere facilmente integrato nei sistemi attuali. L’etanolo è anche meno volatile e solitamente meno costoso da produrre rispetto all’idrogeno, evidenziando un vantaggio competitivo significativo. Tuttavia, ci sono anche svantaggi da considerare.
L’etanolo è meno energetico rispetto all’idrogeno, il che significa che i veicoli necessitano di un maggiore volume di carburante per percorrere la stessa distanza. Inoltre, la produzione di etanolo richiede ingenti risorse agricole, portando inevitabilmente a sfide legate alla produzione agricola e potenziali impatti sui prezzi alimentari. L’idrogeno, per contro, non dipende direttamente dall’agricoltura e ha una densità energetica molto più elevata. Questi fattori rendono la selezione del carburante un dilemma complesso che varia a seconda delle esigenze e delle condizioni infrastrutturali locali.
Tecnologia: come funziona un motore a carburante etilico
I motori a carburante etilico funzionano secondo principi simili ai tradizionali motori a combustione interna a benzina, ma sono ottimizzati per l’uso dell’etanolo. L’etanolo, un alcol ottenuto principalmente attraverso la fermentazione di zuccheri e amidi presenti in piante come mais e canna da zucchero, viene miscelato con l’aria all’interno dei cilindri del motore. Una scintilla provoca l’accensione della miscela, producendo pressione che spinge i pistoni, generando lavoro meccanico. Tuttavia, i motori a etanolo sono spesso progettati con materiali speciali per resistere alla corrosione poiché l’etanolo può essere più corrosivo della benzina.
Inoltre, la tonalità di guadagno termico dell’etanolo permette di ottenere maggior efficienza tramite un aumento della compressione interna del motore. Le alte temperature di combustione dell’etanolo possono essere sfruttate per miglioramenti nell’efficienza, ma richiedono una gestione termica avanzata per prevenire danni al motore stesso. Questa tecnologia continua a progredire, grazie a importanti investimenti nella ricerca di materiali resistenti e nell’evoluzione dei sistemi di gestione dell’accensione.
Impatto ambientale e sostenibilità dell’etilcoltura
L’impatto ambientale dell’utilizzo di etanolo nei motori moderni è generalmente considerato più positivo rispetto ai combustibili fossili tradizionali. L’etanolo è un biocarburante rinnovabile, il che significa che può aiutare a ridurre drasticamente le emissioni di gas serra se prodotto in modo sostenibile. Coltivando piante per l’etanolo e riciclando il CO2 assorbito durante la loro crescita, il bilancio netto di carbonio può risultare vantaggioso. Tuttavia, l’espansione della produzione di etanolo non è senza conseguenze: l’uso intensivo di terreni agricoli per colture energetiche può portare a problemi ecologici come la deforestazione, la perdita di biodiversità e il degrado del suolo. Migliorare le tecnologie per l’etanolo di seconda generazione, che utilizza residui agricoli anziché colture dedicate, potrebbe attenuare alcuni di questi effetti negativi. Una gestione attenta è necessaria per garantire che l’etilcoltura non sia in competizione con la agricoltura alimentare, conservando così l’equilibrio ecologico e supportando una vera sostenibilità ambientale.
Prospettive economiche: prezzo e disponibilità dell’etanolo
Dal punto di vista economico, l’etanolo ha il potenziale di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, aiutando paesi e regioni a sostenere le proprie economie energetiche attraverso la produzione locale. La disponibilità e il prezzo dell’etanolo possono oscillare in base a una varietà di fattori, inclusi il rendimento agricolo, le politiche governative sui biocarburanti e le condizioni meteorologiche. Uno dei principali ostacoli economici rimane la necessità di investimenti iniziali per adattare le infrastrutture esistenti e sviluppare nuove tecnologie per la conversione e distribuzione dell’etanolo. Tuttavia, il sostegno politico, sotto forma di incentivi e sovvenzioni, può facilitare l’espansione del mercato dell’etanolo. Investimenti nella ricerca possono anche rendere l’etanolo più competitivo rispetto ad altre fonti energetiche. Inoltre, se sostenuta da una domanda crescente e da miglioramenti tecnologici, l’industria dell’etanolo potrebbe vedere un significativo abbassamento dei costi di produzione, rendendo l’etanolo una scelta economica più praticabile per consumatori e produttori.
