Il mercato dei carburanti sintetici - Italia

1.2 L'espansione a livello mondiale

Il mercato globale dei carburanti sintetici è stato valutato a *,* miliardi di dollari nel **** e si prevede che raggiungerà **,* miliardi di dollari entro il ****, con una crescita ad un CAGR del **,*% dal **** al ****.

Valore mercato dei combustibili sintetici Mondo, ****-****, miliardi di US$ alliedmarketresearch

I numeri di questo mercato, composto per ora da un numero molto limitato di players a livello mondiale, sono importanti, sia in termini di valore attuale, vista la relativa novità del settore, che di crescita prevista.

La crescità è spinta dal potenziale ruolo che questi combustibili possono avere nella transizione verso un sistema dei trasporti a zero emissioni. Seppure per la maggior parte degli impieghi l'elettrificazione e i BEV (***) e da materiali rari e potenzialmente dannosi per il pianeta durante le fasi di smaltimento [***]. Questi problemi verranno probabilmente risolti dallo sviluppo tecnologico nei prossimi decenni, ma, nel frattempo, impediscono un'adozione diffusa delle auto elettriche e, anche quando questa adozione si verificasse, comporterebbero il permanere di alcune problematiche ambientali.

In questo scenario, i combustibili sintetici vengono proposti come una soluzione principalmente transitoria che permetterebbe di ridurre le emissioni dei veicoli già esistenti e circolanti, senza bisogno di nessuna nuova infrastruttura. Oltre a questo, ci sono settori (***), per cui l'utilizzo della ...

1.3 Lo scenario NZE (Net Zero Emissions) entro il 2050 nel settore dei trasporti

L'aumento esponenziale delle emissioni globali di CO* nella storia recente ha portato a gravi conseguenze per il nostro pianeta. Questo rapido incremento delle emissioni di gas serra, in gran parte dovuto all'uso di combustibili fossili e alla deforestazione, ha avuto un impatto significativo sul cambiamento climatico, causando innalzamento del livello del mare, eventi meteorologici estremi e perdita di biodiversità. Queste conseguenze mettono a repentaglio la sopravvivenza di ecosistemi delicati e la stabilità delle economie mondiali. Emissioni annuali di CO* Mondo, ****-****, in miliardi di tonnellate Ourworldindata   Proprio per queste ragioni è nato il Net Zero Emissions by **** Scenario (***), in linea con le riduzioni valutate dall'IPCC nel suo Sesto Rapporto di Valutazione. [***] Il settore dei trasporti è il secondo più inquinante, responsabile per il **% delle emissioni di gas serra.  Emissioni di gas serra per settore Mondo, ****, % Iea   Per allineare il settore dei trasporti allo scenario di Emissioni Netto Zero dell'Agenzia Internazionale per l'Energia, è necessario implementare un ampio insieme di politiche volte a favorire cambiamenti modali verso le opzioni di viaggio a minore intensità di carbonio e misure di efficienza energetica operative e tecniche per ridurre l'intensità di carbonio di tutte le modalità di trasporto. Per questo, l'NZE pone un target di riduzione delle emissioni ...

2.1 La domanda: trasporti su trada

Mentre l'impiego di kerosene sintetico e ammoniaca sintetica nei trasporti aerei e marittimi è generalmente acettato, principalmente per l'assenza di alternative realistiche, l'utilizzo di e-petrol e e-diesel nei trasporti su strada è particolarmente dibattuto [***].

Per offrire un punto di vista imparziale sull'argomento includeremo sia le ipotesi formulate dalla E-fuel Alliance, l'organismo creato per promuoverne l'adozione, sia il punto di vista di organizzazioni contrarie alla loro diffusione, come la Transport&Enviroment.

La posizione degli organismi pro carburanti sintetici [***]:

Il problema: 

Attualmente ci sono più di *** milioni di veicoli a motore (***). Anche nel caso di un'alta diffusione di veicoli elettrici a batteria nei prossimi anni, il parco veicoli attuale continuerà a costituire la base per la mobilità nei prossimi decenni e milioni di auto con motore a combustione interna saranno ancora sulle strade europee fino al **** e oltre. È necessaria una strategia olistica per affrontare sia le nuove auto che i parchi veicoli esistenti.

La soluzione:

Introduzione del sistema "crediting": Un accordo tra i produttori di automobili per cui i partecipanti avrebbero la possibilità di acquistare determinate quantità di combustibili alternativi, che dovrebbero essere aggiuntive rispetto alle quantità esistenti e dovrebbero aiutare i produttori a soddisfare i criteri di sostenibilità della RED II (***). I fornitori di ...

2.2 La domanda: aviazione

Nel ****, l'aviazione ha rappresentato oltre il *% delle emissioni globali di CO* legate all'energia, crescendo più rapidamente negli ultimi decenni rispetto a strade, ferrovie o navigazione. Con il ritorno dei paesi dai lockdown Covid-** nel ****, le emissioni dell'aviazione hanno raggiunto circa *** Mt, recuperando quasi un terzo della diminuzione dai livelli del **** riscontrata nel ****. Sono necessarie numerose misure tecniche legate a carburanti a basse emissioni, miglioramenti nell'aeromobile e nei motori, ottimizzazione operativa e soluzioni di limitazione della domanda per raggiungere lo Scenario di Zero Emissioni Netto entro il **** - per frenare la crescita delle emissioni e infine ridurle in questo decennio. [***]

Le emissioni dirette di CO* dell'aviazione nello Scenario di Zero Emissioni Nette Mondo, ****-****, Mt Iea

Il consumo di carburante (***) da parte di questo settore è stato in continuo aumento negli anni precedenti al Covid e, con il ritorno alla normalità dopo il periodo di crisi, è tornato a seguire lo stesso trend, con un aumento del *.*% nel **** e del *.*% nel *****.

  Consumo totale di carburante da parte dell'aviazione Mondo, ****-*****, miliardi di galloni Iata   Anche considerando i livelli di consumo del ****, ancora nettamente inferiori a quelli pre-pandemici, possiamo individuare una domanda di *** mliardi di litri (***) di carburante da parte di questo settore.

In ...

2.3 La domanda: trasporto marittimo

Nel ****, il trasporto marittimo internazionale ha rappresentato circa il *% delle emissioni globali di CO* legate all'energia. Nello stesso anno le emissioni del settore del trasporto marittimo internazionale sono cresciute del *%, recuperando dal forte calo del **** per raggiungere i livelli del ****. Per aderire allo Scenario di Zero Emissioni Nette entro il ****, le emissioni totali dovranno rimanere stabili fino al ****, nonostante un previsto aumento dell'attività, e poi iniziare a diminuire del *% all'anno fino al **** (***). [***] 

Emissioni dirette di CO* dei trasporti marittimi nello Scenario di Zero Emissioni Nette Mondo, ****-*****, Mt Iea

L'innovazione tecnologica, le politiche di sostegno e la collaborazione lungo tutta la catena del valore sono necessarie per promuovere l'adozione di carburanti a basse o zero emissioni per le navi oceaniche. [***]

Nel **** tutta l'energia necessaria al movimento delle navi veniva da combustibili fossili, entro il ****, il **% dovrà essere costituito da combustibili a basse emissioni, per una potenza totale di *.* EJ.

  Consumo di energia nel trasporto marittimo internazionale per tipo di carburante nello Scenario di Zero Emissioni Nette Mondo, ****-****, EJ Iea  

2.4 Interesse generale per gli e-fuels

L'andamento delle ricerche google può darci un'indicazione circa l'interesse del pubblico verso la tecnologia degli e-fuels. Per eseguire questa analisi, dopo aver verificato che termini simili (***) presentano un andamento simile, sono stati scelti i termini "efuels" per l'analisi a livello mondiale e "carburanti sintetici" per quella a livello italiano.

L'analisi conferma l'ipotesi precedentemente formulata che questo argomento sia diventato di interesse generale a seguito della decisione della Commissione Europea di consentire la produzione di auto a motore a combustione interna anche dopo al **** grazie all'utilizzo di questi carburanti, annunciata per la prima volta tramite un post sul profilo Twitter del vicepresidente della Commissione europea, Frans Timmermans il ** Marzo ****.

A livello mondiale, il picco di ricerce si è verificato proprio nella settimana del **-** Marzo ****, successivamente, l'interesse sembra essersi ridotto piuttosto rapidamente.

Interesse per la ricerca sugli "efuels" Mondo, ****-****, in indice Google Trends

Bisogna puntualizzare che, a livello mondiale, l'interesse per l'argomento è particolarmente concentrato in Germania, l'Austria, seconda nella classifica, conta poco più della metà delle ricerche rispetto allo stato tedesco.

Interesse per la ricerca sugli "efuels" per Paese Mondo, ****, in indice Google Trends

L'Italia si trova invece al decimo posto, ma questo potrebbe anche essere dovuto ad una maggiore tendenza a ...

3.1 Un mercato agli albori

Come accennato precedentemente, gli stabilimenti di produzione di carburanti sintetici, già esistenti o in costruzione, sono localizzati principalmente in Germania, anche se il primo ad essere entrato in funzione, nel ****, si trova in Islanda.

I progetti che stanno nascendo e che nasceranno nei prossimi anni sono spesso degli spin-off di aziende che operano in settori complementari o che cercano diversificare la loro offerta. Di seguito sono riportati tutti i progetti riconosciuti ad aprile **** con le relative aziende coinvolte [***]:

Germania:

Synhelion Solar Fuels: Synhelion INERATEC Pioneer Plant: Ineratec CAC Synfuel Plant: Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH (***) Next GATE: H&R Group, Mabanaft GmbH & Co. KG, P*X-Europe GmbH & Co. KG, Ineratec GmbH Atmosfair Fairfuel: Atmosfair, Siemens, Ineratec, EWE, EnergyLink

Spagna:

Bilbao Decarbonization Hub: Aramco, Petronor, Repsol, Johnson Matthey, Johnson Matthey-BP Synhelion Solar Fuels Spain: Synhelion

Francia:

ReuZe Project: Engie, Infinium, ArcelorMittal

Svezia:

FlagshipONE: Liquid Wind, Siemens Energy, Worley, Carbon clean, Haldor Topsoe, Ørsted

Norvegia:

Norsk e-Fuel Alpha: Norsk e-Fuel, Sunfire, Paul Wurth, Climeworks, Valinor, Lux Airport Nordic Electrofuel - Plant *: Nordic Electrofuel AS

Danimarca:

Arcadia eFuels: Arcadia eFuels, Topsoe, Sasol, Technip Energies

Islanda:

George Olah Renewable Methanol Plant. Carbon Recycling International (***)

Arabia Saudita:

NEOM Green Hydrogen Project: NEOM Green Hydrogen Company, Air Products, ACWA ...

3.2 La catena del valore

3.3 La distribuzione, uno dei punti di forza dei carburanti sintetici

Tra gli ostacoli allo sviluppo dei veicoli elettrici troviamo sicuramente quello dell'infrastruttura necessaria alla loro ricarica. Attualmente, la ricarica dei veicoli elettrici avviene principalmente nelle abitazioni e nei luoghi di lavoro, ma i consumatori si aspettano sempre più servizi, semplicità e autonomia simili a quelli offerti dai veicoli tradizionali.

In Europa, i punti di ricarica pubblici veloci sono **.*** nel ****, quelli lenti sono altri ***.***.  

Punti di ricarica per veicoli elettrici Europa, ****-****, in migliaia Iea

A livello mondiale, nel ****, sono stati installati circa *,* milioni di punti di ricarica pubblici, di cui un terzo erano stazioni di ricarica rapida. Durante l'anno, sono stati aggiunti quasi ***.*** punti di ricarica, un numero superiore al totale disponibile nel ****. Il numero di stazioni di ricarica pubbliche è cresciuto del **% nel ****, un tasso di crescita inferiore rispetto al **** (***). Come negli anni passati, la Cina è il leader mondiale per quanto riguarda il numero di punti di ricarica pubblici, detenendo circa l'**% delle stazioni di ricarica rapida e il **% di quelle lente. Questo riflette l'impegno della Cina nel settore dei veicoli elettrici e le sue aree urbane densamente popolate. [***]

L'infrastruttura sta quindi sicuramente crescendo, ma è ancora lontana dal poter soddisfare la domanda di una flotta pienamente elettrica.

Gli e-Fuels potrebbero invece ...

4.1 Un carburante alternativo

I combustibili sono materiali che possono reagire con altre sostanze per rilasciare energia sotto forma di calore o per essere utilizzata per lavoro. I combustibili possono anche essere impiegati come materie prime o reagenti in varie industrie, come nel caso dei combustibili fossili nell'industria chimica. La rapida riduzione dei costi delle tecnologie solari ed eoliche ha stimolato l'interesse per l'elettrificazione dei settori finali come via per la decarbonizzazione dell'economia globale. Tuttavia, dove l'elettrificazione diretta risulta difficile, l'elettrificazione indiretta potrebbe essere ottenuta attraverso l'elettrolisi dell'acqua per produrre idrogeno e la sintesi di combustibili stoccabili e trasportabili. Gli eFuels, che possono essere gassosi, liquidi o solidi, costituiscono un sottoinsieme dei concetti "Power-to-X" e sono considerati un mezzo per integrare grandi quantità di energia rinnovabile variabile come solare ed eolica. La produzione di elettrocombustibili potrebbe avvenire in aree con abbondanza di risorse rinnovabili. [***]

Produzione:

Mediante il processo di elettrolisi, l'energia elettrica viene convertita in idrogeno, permettendo di separare l'energia dal settore elettrico per utilizzarla in altri settori. L'idrogeno può essere usato direttamente come combustibile, oppure può reagire con CO* o azoto per produrre una gamma di diversi combustibili gassosi o liquidi. Si possono distinguere: power-to-liquids (***). In tutti i percorsi il risultato è carbon neutral, purché ...

4.2 I prezzi

Attualmente, il costo di produzione degli e-fuels si aggira attorno ai **€/l, circa *** volte maggiore di quello relativo alla normale benzina. Questo costo è dovuto alla attuale produzione limitata e all'alto costo dell'energia, specialmente se rinnovabile [***]. Tuttavia, le cose potrebbero cambiare:

Con l'aumento delle quantità di eFuel aggiunte gradualmente ai carburanti convenzionali e la riduzione dei costi di produzione grazie alle economie di scala, gli eFuel saranno accessibili per i consumatori in ogni fase dell'espansione del mercato. Mentre si stima che nel **** i costi di produzione per un litro di eFuel, con una percentuale di miscelazione del *% con carburanti convenzionali, saranno compresi tra *,** e *,** euro, entro il **** potrebbero diminuire a valori compresi tra *,** e *,** euro per litro di eFuel con una percentuale di miscelazione del ***%. Ciò significa che, nel ****, l'eDiesel avrà un costo compreso tra *,** e *,** euro (***). [***]

Previsione prezo finale eFuels Mondo, *****, €/l e-Fuel Alliance

4.3 Le emissioni reali

Dopo la decisione della Commissione Europea di permettere la produzione di macchine ICE anche dopo il ****, anno entro il quale ne aveva precedentemente fissato lo stop, si è alimentato un dibattito tanto acceso quanto lo era stato quello riguardante lo stop stesso.

Transport&Enviroment ha commissionato uno studio per verificare le reali proprietà degli e-fuel. Utilizzandone tre differenti tipologie:

E-fuel * è composto al ***% da idrocarburi paraffinici, ovvero una miscela di catene di idrocarburi senza composti ad anello come il benzene (***). Gli e-fuel futuri saranno probabilmente principalmente miscele paraffiniche, poiché questi sono i composti chimici prodotti durante il processo di Fischer-Tropsch. Questa miscela di e-benzina garantisce una combustione efficiente ed è rappresentativa di una miscela di e-fuel base che potrebbe essere introdotta sul mercato dell'UE. E-fuel * è composto dal **% di e-fuel paraffinico e dal **% di e-fuel aromatico. L'aggiunta di composti aromatici potrebbe migliorare le proprietà di combustione del carburante, quindi questa miscela viene testata per valutare l'impatto di questa potenziale aggiunta sulle emissioni di inquinanti. E-fuel * è composto dal **% di e-fuel paraffinico e dal **% di etanolo di seconda generazione. I produttori di carburanti potrebbero considerare l'utilizzo di queste miscele per ridurre i costi e aumentare la disponibilità complessiva di carburanti rinnovabili sul mercato.

L'auto utilizzata per i ...

5.1 La regolamentazione

In Europa, la legge che ha definito lo stop alla vendita di auto con motore a combustione interna entro il **** è la ****/****. Pochi giorni dopo l'approvazione di questa legge è stato annunciato il raggiungimento di un accordo con la Germania per il proseguimento della vendita di queste auto con l'introduzione dell'impiego di carburanti sintetici, questo accordo non è però ancora ufficiale e dovrà passare il normale iter legislativo per diventare operativo.

In America, gli stati che hanno approvato una legislazione simile per lo stop delle vendite di auto a ICE sono: California, Maryland, Massachusetts, New Jersey, New York, Oregon and Washington. [***]

Altre leggi che interessano il mercato degli eFuels sono: 

Europa COM/****/***: Presenta una strategia completa per i carburanti alternativi, spiegando come questi possano essere applicati a tutte le forme di trasporto. La strategia copre gli sviluppi tecnologici, gli investimenti nell'utilizzo dei nuovi carburanti e i modi per spiegare i vantaggi al pubblico. Direttiva ****/**/EC: Rivede la direttiva sulla qualità dei carburanti (***). Modifica una serie di elementi, tra cui le specifiche dei carburanti, e introduce un meccanismo volto a monitorare e ridurre le emissioni di gas serra e garantire la sostenibilità dei biocarburanti. Regolamento EC No ***/****: Istituisce il programma europeo per la ripresa energetica ...

6.1 La segmentazione

Startup e aziende specializzate nella produzione di eFuels:

Grandi aziende internazionali che investono negli impianti:

• Synhelion
• Ineratec
• Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH (CAC)
• H&R GmbH & Co KgaA
• Atmosfair
• Aramco
• ArcelorMittal
• Engie
• Repsol
• Infinium
• Liquid Wind
• Norsk e-Fuel
• Nordic Electrofuel AS
• Siemens
• Arcadia eFuels
• Carbon Recycling International
• NEOM Green Hydrogen Company
• HIF Global
• Abel Energy
• ThyssenKrupp
• Porsche
• Enel green power S.p.a.
• Johnson Matthey Group