Il settore dei trasporti è in costante evoluzione, alla ricerca di soluzioni più efficienti e meno impattanti sull'ambiente. In questo contesto, il metano liquido, noto anche come Gas Naturale Liquefatto (GNL) o Liquefied Natural Gas (LNG), emerge come una delle frontiere più innovative nel campo dei carburanti alternativi, offrendo vantaggi significativi rispetto al metano gassoso tradizionale e ad altri combustibili fossili. La sua adozione promette non solo benefici ambientali ma anche economici e prestazionali, delineando un futuro più "verde" per la mobilità.
La Natura del Metano Liquido: Composizione e Processo di Liquefazione
Il GNL è la forma liquida del metano, il principale costituente del gas naturale. La sua composizione varia, con una percentuale di metano che oscilla tra il 90 e il 99%, integrata in misura minore da butano ed etano. La trasformazione del gas naturale in GNL avviene attraverso un processo di raffreddamento a temperature estremamente basse, circa -160°C. Questo processo criogenico è fondamentale poiché permette una drastica riduzione del volume del gas: si ottiene una contrazione di oltre 600 volte rispetto al suo stato aeriforme. Tale riduzione volumetrica facilita enormemente il trasporto e lo stoccaggio di grandi quantità di combustibile in spazi relativamente limitati, garantendo al contempo una maggiore sicurezza. A differenza del metano auto classico, che viene prelevato dai tubi sotterranei e può contenere impurità gassose, il metano liquido arriva puro, spesso direttamente dai principali porti d'Europa, in cisterne raffreddate a -160°C. Questo assicura una qualità superiore del combustibile fin dall'origine.
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Vantaggi Ambientali del GNL: Un Passo Verso la Sostenibilità
Uno dei principali attributi del GNL è il suo basso impatto ambientale. Rispetto al gasolio, le emissioni di biossido di azoto (NO2) del metano sono inferiori del 90%, mentre quelle di particolato sono praticamente nulle. Questo non solo contribuisce a migliorare la qualità dell'aria, ma semplifica anche i sistemi di scarico e depurazione dei gas, eliminando il bisogno di additivi e riducendo la manutenzione dei veicoli. Il GNL è un combustibile trasparente, inodore, non corrosivo e non tossico, caratteristiche che lo rendono una scelta più "pulita" e sostenibile. Scegliere un'auto a metano significa optare per una guida più pulita ed ecologica, con minori emissioni di CO2 e inquinanti atmosferici, in linea con le direttive europee sulla sostenibilità ambientale.
Vantaggi Economici: Risparmio e Incentivi
Oltre ai benefici ambientali, il GNL offre anche notevoli vantaggi economici. Il prezzo alla pompa del metano, sia in forma liquida che gassosa, è significativamente inferiore rispetto ad altri carburanti. Un chilogrammo di metano liquido o gassoso assicura una percorrenza analoga a un litro di gasolio (poco meno di 4 km su veicoli di classe 12-18t) ma costa, IVA esclusa, circa 50 centesimi in meno. Questo si traduce in un risparmio economico considerevole: a parità di percorrenza, un'auto a metano può offrire un risparmio di circa il 60% rispetto alla benzina. Per le aziende, la transizione verso il GNL è ulteriormente incentivata da agevolazioni fiscali. Ad esempio, per l'acquisto di TIR, si possono ottenere fino a 20.000 euro per le motrici a GNL e fino a 8.000 euro per quelle a metano compresso. Queste opportunità sono rivolte anche alle aziende municipalizzate e ai trasporti pubblici, promuovendo un rinnovo del parco veicoli in chiave ecologica.
GNL e Metano Tradizionale: Differenze e Applicazioni
È fondamentale distinguere tra metano e GNL. Il metano è il principale costituente del gas naturale e si trova comunemente allo stato gassoso a temperatura ambiente, distribuito attraverso reti di gasdotti. Il GNL, al contrario, è il metano liquefatto attraverso un processo di raffreddamento avanzato che ne riduce notevolmente il volume per facilitarne il trasporto su lunghe distanze. La differenza principale risiede, dunque, nello stato fisico e nella modalità di trasporto. Inoltre, il GNL ha una maggiore densità energetica rispetto al metano gassoso, consentendo di immagazzinare quantità più elevate di energia in spazi più ridotti.
Nelle stazioni di servizio, il GNL può essere rigassificato per diventare L-CNG (metano compresso derivante dal metano liquido), rendendolo ideale per alimentare una vasta gamma di veicoli, dalle automobili ai camion. Il metano liquido, il cui impiego in autotrazione è più recente, risulta al momento meno diffuso rispetto al gassoso, ma ha già visto un incremento notevole negli ultimi anni. Il primo impianto è stato aperto nel 2014, mentre oggi ne sono in funzione 63 e un'altra quarantina sono in fase di realizzazione, testimoniando una crescita rapida e costante.
Funzionamento del GNL nei Veicoli
Una volta immesso nel serbatoio del veicolo, il GNL, che in fase liquida a -160°C elimina alcune impurità e aumenta la percentuale di metano fino al 98/99%, subisce un processo di vaporizzazione controllata mediante riscaldamento. Questo si mantiene a una temperatura minore rispetto al gas naturale da rete e, a parità di pressione, il volume occupato è minore. Prima di essere iniettato nel motore insieme all'aria, il gas vaporizzato subisce la combustione, generando energia meccanica per alimentare il veicolo. Questa maggiore purezza e la temperatura di esercizio più bassa consentono una migliore efficienza della combustione nel motore e, di conseguenza, un miglioramento dei consumi.
Le stazioni di rifornimento di GNL, come l'impianto GNL - Metano Liquido di Bianco Petroli a Mesagne, tra i primi in Italia e il primo del sud Italia, sono progettate per erogare sia metano liquido che in forma gassosa. Presso queste stazioni, il metano è costantemente in pressione, pronto per rifornire il veicolo, riducendo i tempi di attesa. Un impianto metano liquido, o GNL, si basa sulla tecnica criogenica, composto da una o più cisterne e un sistema di vaporizzazione conforme alla regolamentazione italiana. Il sistema è dotato di diversi vaporizzatori, il cui numero, dimensionamento e modalità di funzionamento dipendono dalla portata e dalla pressione richieste dagli impianti, che possono essere a scambio naturale, elettrico, ad acqua calda o a vapore per potenze molto elevate.
Prestazioni e Autonomia dei Veicoli a Metano
L'utilizzo del metano liquido nelle automobili si traduce in un aumento dell'autonomia del veicolo e delle prestazioni. Il veicolo sembrerà addirittura di viaggiare sempre a benzina. Un'auto alimentata a metano raggiunge la stessa velocità di una alimentata a benzina, sebbene in una guida sportiva, la ripresa da fermo o cambiando marcia possa essere leggermente più lenta. Tuttavia, la ricerca tecnologica sta rapidamente riducendo queste differenze. Il metano ha un numero di ottano più elevato (pari a 120) rispetto alla benzina, il che, in teoria, potrebbe portare a prestazioni migliori se i motori fossero progettati con un rapporto di compressione più alto, cosa che avviene nei motori già pensati per il funzionamento a gas naturale. Per i motori turbocompressi, una centralina debitamente programmata può far sì che durante il funzionamento a metano la pressione di sovralimentazione della turbina sia superiore a quella raggiunta durante il funzionamento a benzina.
Le case automobilistiche hanno investito molto nello sviluppo di veicoli a metano. Fiat, con le sue versioni BiPower e poi Natural Power, ha incluso nella gamma di quasi tutti i suoi modelli almeno una versione alimentata a metano. La prima Multipla BiPower, sviluppata con Magneti Marelli Powertrain, introduceva dettagli innovativi come l'avviamento sempre a metano. Successivamente, Fiat ha ridotto la capacità del serbatoio della benzina a 14 litri per recuperare spazio per le bombole del metano, salvaguardando la capacità di carico del baule e beneficiando della normativa europea che equipara le auto bifuel con serbatoio inferiore a 15 litri alle monofuel. Anche altri costruttori, come Iveco con il suo Daily a CNG e Volkswagen con la Touran 2.0 Ecofuel, hanno immesso sul mercato veicoli a metano. L'Ecomotori Racing Team ha persino vinto titoli mondiali FIA con una Fiat 500 Abarth modificata per l'alimentazione a metano, dimostrando il potenziale prestazionale di questo carburante.
Infrastrutture e Distribuzione
La diffusione delle stazioni di rifornimento di metano in Europa non è ancora uniforme. Paesi come la Francia, la Spagna e il Portogallo hanno reti a uso privato con pochi distributori, mentre in Germania, Italia, Austria e Svizzera, il gas naturale è promosso dai governi locali e la rete distributiva è in forte crescita. In Italia, la distribuzione del metano avviene in centri autorizzati con la presenza di un operatore, ma il 20 marzo 2019 è stato pubblicato un decreto che stabilisce i requisiti tecnici per l'installazione di pompe self-service per erogare metano per autotrazione, sia in modalità presidiata che non presidiata, nei centri di distribuzione esistenti e di nuova apertura. Questa norma, basata sulla direttiva europea 2014/94/UE, è il risultato di un tavolo tecnico tra Ministero dell'Interno, Vigili del Fuoco e associazioni di categoria.
Il metano è commercializzato allo stato gassoso e, a differenza di altri carburanti liquidi, viene erogato direttamente dalla rete, la stessa che rifornisce le utenze domestiche e industriali. È compresso alla pressione di 216 bar nominali per riempire le bombole installate sulla vettura. La quantità di gas rifornita in kg può variare in base alla temperatura e alla densità del metano, influenzando la carica effettiva. A settembre 2016, il prezzo medio al distributore era di circa 0,97 €/Kg.
Sfide e Prospettive Future
Nonostante i numerosi vantaggi, l'adozione del metano liquido presenta alcune sfide. Il serbatoio (bombole) di gas naturale può ingombrare, limitando lo spazio nel bagagliaio delle vetture di medie dimensioni e non sempre garantendo autonomie equivalenti ai serbatoi per combustibili liquidi. Tuttavia, l'avanzamento della ricerca tecnologica, in particolare nei turbocompressori e nelle centraline di gestione, sta riducendo le differenze di prestazioni. Il vero "limite" attuale dei propulsori a gas naturale è che sono spesso derivati da unità a benzina, il che porta a compromessi progettuali. Tuttavia, come accaduto per le motorizzazioni a gasolio, non vi è motivo di pensare che motorizzazioni sviluppate appositamente per il gas naturale non possano superare l'idea di "prestazioni peggiori".
Un'altra sfida è la capillarità della distribuzione delle stazioni di rifornimento in alcune aree geografiche, sebbene la rete sia in forte crescita in molti paesi. La possibilità di conversione e ri-omologazione dei veicoli esistenti, sia a benzina che diesel, in veicoli a metano apre nuove opportunità per l'espansione di questa tecnologia. Veicoli "monovalenti", alimentati solo a metano o con un piccolo serbatoio di riserva di benzina inferiore a 15 litri, beneficiano di agevolazioni normative che li equiparano ai monofuel.
Il GNL rappresenta un pilastro fondamentale per la mobilità del futuro, offrendo una combinazione vincente di sostenibilità ambientale, efficienza economica e prestazioni competitive. Con l'incremento delle infrastrutture e l'evoluzione tecnologica, il metano liquido è destinato a giocare un ruolo sempre più centrale nella transizione verso un sistema di trasporti più pulito ed efficiente.
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