Metano

Il metano è un combustibile di origine naturale la cui formula chimica è CH₄: quattro atomi di idrogeno per uno di carbonio. Questo idrocarburo semplice (in termine chimico, un alcano) è incolore, inodore, non tossico e in natura si trova allo stato gassoso: la sua presenza è spesso associata ai giacimenti di petrolio, che con esso condivide l’origine.

Gli idrocarburi derivano infatti dalla decomposizione in assenza di ossigeno di sostanze organiche; in particolare, la lenta decomposizione sui fondali marini di grandi quantità di materiale biologico (residui di alghe ed altri organismi acquatici) ha portato alla formazione dei giacimenti di idrocarburi che ai giorni nostri vengono sfruttati. Il metano, a differenza del petrolio per la cui formazione sono necessari anche milioni di anni, può essere e viene continuamente prodotto anche da altre reazioni. Queste avvengono ad esempio con la decomposizione della sostanza organica (discariche e biomasse), in zone stagnanti come paludi e risaie, ed attraverso i processi batterici che caratterizzano la digestione degli animali, soprattutto i ruminanti.

Le fonti principali del metano utilizzato come fonte energetica sono quindi due: l’estrazione degli idrocarburi oppure la produzione lo sfruttamento delle reazioni biologiche decompositive naturali (biogas).

Il metano, a differenza di altri combustibili come il gasolio o la benzina, non ha bisogno di essere addizionato con additivi (antidetonanti, ottani) né di essere sottoposto a processi di raffinazione: può essere utilizzato tal quale già al momento dell’estrazione. Si tratta quindi di un prodotto decisamente più economico rispetto agli altri petroliferi.

Questo gas è considerato un eccellente combustibile, in quanto al momento della reazione con l’ossigeno sprigiona un maggior quantitativo di energia per massa unitaria rispetto agli altri carburanti. La combustione di una molecola di metano (CH₄) determina la formazione di una molecola di CO₂ e due molecole di acqua (H₂O), liberando una quantità di energia pari a 891 kJoule. Un metro cubo di metano, di conseguenza, sprigiona energia per ben 36 MJoule, che corrispondono a più di 8900 Kcal.

Vantaggi dell’auto a metano per l’ambiente

Proprio perché formato da solo carbonio ed idrogeno, la combustione del metano non libera nell’atmosfera alcuna sostanza tossica o nociva come zolfo, benzene, piombo, IPA (Idrocarburi Policiclici Aromatici), particolato (PM10, PM2.5) o fumi. La CO₂, gas serra, è invece un prodotto comune a tutte le reazioni di combustione, ma il metano ne genera di meno rispetto agli altri combustibili fossili: per questo il metano è uno dei carburanti più ecologici a disposizione al momento. Le emissioni inquinanti sono infatti inferiori dell’85-90% rispetto a quelle dei carburanti tradizionali! La combustione del metano, inoltre, è completamente inodore.

In particolare, rispetto ai motori a benzina, si riduce la formazione dell’ozono troposferico nocivo alla salute (quello che, per intenderci, si forma nelle città durante i periodi particolarmente caldi) dell’80%, di anidride carbonica del 30%, degli ossidi di azoto (NO_x) fino al 90% e del monossido di carbonio (CO) fino al 95%.

Anche il trasporto di metano è particolarmente rispettoso dell’ambiente, perché avviene per la quasi totalità all’interno di metanodotti interrati, senza fare ricorso al trasporto su gomma che, invece, deve necessariamente essere effettuato per gli altri prodotti petroliferi liquidi.

Impianti a metano per auto

Gli impianti a metano necessitano di capienti serbatoi (bombole) che, per via della loro forma cilindrica, spesso sono parecchio ingombranti e, nelle autovetture di dimensioni più ridotte, vanno necessariamente ad occupare il vano bagagli. A seconda delle dimensioni, la riduzione della capienza può andare dal 30 al 50%. Nelle vetture più grandi le bombole possono essere invece posizionate nel sottoscocca o al di sotto del pianale, non andando quindi ad intaccare la capacità di carico del veicolo.

Mentre esistono autovetture che escono dalla casa di produzione già dotate di alimentazione a gas, è possibile anche installare un impianto a metano su una vettura in nostro possesso. Possono essere trasformate tutte le automobili a benzina (a carburatore, a iniezione, a iniezione con marmitta catalitica) ma non quelle ad iniezione diretta. Teoricamente anche le autovetture con motore diesel possono essere trasformate, ma non è economicamente conveniente per via di interventi e trasformazioni sul motore estremamente costosi.

L’installazione di un impianto a gas altera leggermente le performance del motore: sulla coppia massima si determina una perdita di potenza di circa il 10%, che si ripercuote su un calo del 5-10% delle velocità massime. Comunque si tratta solo di leggere limitazioni, quindi la trasformazione è attuabile anche su auto di piccola cilindrata senza comprometterne significativamente la prestazioni.

Nelle vetture a benzina con impianto a metano è il conducente a poter scegliere in ogni momento quale tipo di alimentazione utilizzare: nei pressi del volante è infatti situato un tasto che permette di commutare istantaneamente la fonte di carburante. Ad ogni modo, al momento dell’accensione e per i primi 15-60 secondi il motore funziona a benzina; poi, in automatico, l’alimentazione passa al gas non appena vengono raggiunti i parametri di funzionamento ottimali.

Normalmente, servono solo pochi giorni per l’installazione ex novo di un impianto a gas. Il costo di un impianto dipende dalle caratteristiche dell’autovettura e dalla tipologia di impianto installato. Per le auto a carburatore si parla di 1000-1200 euro, per quelle ad iniezione non catalitica di 1000-1300 euro, per quelle ad iniezione catalitica si va invece dai 1200 ai 1700 euro. Gli impianti più tecnologicamente avanzati possono arrivare a costare anche 2400 euro.

Prima di effettuare una conversione, quindi, è bene valutare se l’investimento in un impianto a gas sarà ammortizzato, in futuro, dai minori consumi di carburante (e, da comprendere nel calcolo, anche dai costi di manutenzione più contenuti). Per effettuare questa valutazione bisogna determinare il consumo chilometrico medio annuo, e fra quanto tempo siamo intenzionati a cambiare la nostra vettura. Esiste anche la possibilità di effettuare un calcolo su internet, al sito Ecomobile.

Costanti aggiornamenti ed indicazioni sugli eventuali ecoincentivi governativi sono presenti sul sito Ecogas.

Auto a metano: vantaggi economici

Il prezzo di vendita del metano è decisamente ridotto rispetto a quello degli altri combustibili tradizionali (benzina e gasolio): si parla di circa un terzo dei costi. Questo è influenzato anche dalla tipologia di trasporto, che avviene quasi esclusivamente per mezzo di metanodotti; benzina e gasolio, al contrario, devono essere trasportati con petroliere e autocisterne.

Per ogni chilogrammo di metano acquistato, si riescono a percorrere gli stessi chilometri consentiti da circa 1.5 litri di benzina. Se dunque consideriamo che i prezzi attuali sono di circa 85-90 centesimi di euro per un chilogrammo di metano e 1.40 euro per un litro di benzina, si fa presto ad accorgersi di quanto sia vantaggioso questo gas. Il maggior rendimento energetico del metano fa sì che sia davvero un’alternativa economica ed efficiente per la trazione. Complessivamente col metano si risparmia il 30% rispetto al GPL, 40% rispetto al gasolio e ben il 60% rispetto alla benzina!

La combustione “pulita” del metano, che non genera residui, inoltre garantisce una maggior pulizia del motore e di conseguenza ne aumenta la durata nel tempo, mantenendone elevate le prestazioni. Inoltre filtri ed olio motore rimangono puliti più a lungo, ed analogamente anche le candele durano di più: meno frequenti sono pertanto le manutenzioni da effettuare.

Le vetture a metano inoltre sono agevolate per quanto riguarda l’importo delle Tasse di circolazione, a seconda delle caratteristiche dell’impianto e della Regione di appartenenza: le riduzioni vanno dal 75% fino al 100% (esenzione totale).

Scegliere una vettura alimentata a metano significa, quindi, risparmiare su tre
fronti: consumi, manutenzione, tasse. Saltuariamente, inoltre, il Governo approva degli ecoincentivi per l’installazione di impianti a metano (e GPL) sulle auto, che rendono ulteriormente vantaggiosa la conversione dal punto di vista economico.

Sicurezza dell’auto a metano

La normativa di riferimento attuale per gli impianti a gas è la ECE/ONU R110. Gli impianti a metano sono assolutamente sicuri per una serie di diversi motivi. Innanzitutto l’innovazione e il miglioramento tecnologico hanno portato alla produzione di impianti che rispondono ad elevatissimi standard di sicurezza. Le bombole sono costruite in acciaio e, dovendo sopportare pressioni interne molto elevate (220 bar quelle di esercizio, ma il collaudo avviene a 300 bar), sono particolarmente robuste e resistenti agli urti, anche in caso di incidente.

I serbatoi vanno sottoposti per legge, ogni cinque anni, al collaudo gratuito presso la G.F.B.M. (Gestione Fondo Bombole Gas Naturale). Le spese per lo smontaggio ed il montaggio sono, invece, a carico del proprietario del veicolo. I controlli sono molto importanti perché consentono di verificare l’efficienza e la sicurezza dell’impianto a gas di cui è dotato il veicolo: sulle bombole perciò è riportata la data del collaudo obbligatorio successivo.

Il metano è molto più leggero dell’aria e, in presenza di fughe, si disperde rapidamente senza dar luogo a pericolosi ristagni. Essendo poi questo gas odorizzato, esattamente come quello che aziona i fornelli di casa, è facile accorgersi di un’eventuale perdita. La sua temperatura di autoaccensione, cioè quando il gas inizia a bruciare da solo, è decisamente elevata (595°C, il doppio rispetto agli altri combustibili liquidi) ed è pertanto estremamente improbabile che si possano verificare le condizioni per questo fenomeno. Inoltre, per la combustione sono necessarie elevate concentrazioni di metano ed in caso di fuga il pericolo di incendio è praticamente impossibile.

Tutti questi fattori rendono il metano decisamente più sicuro rispetto agli altri carburanti: per questo, non esiste alcuna limitazione per l’accesso delle vetture a metano a luoghi chiusi come garage interrati, traghetti, trafori o gallerie.

Anche al momento del rifornimento la sicurezza è elevatissima: infatti i serbatoi vengono riempiti con apposite pistole che si agganciano in modo ermetico al bocchettone del veicolo. A differenza degli altri carburanti, quindi, il gas non è mai in grado di entrare a contatto con l’ambiente esterno, pertanto non può verificarsi un incendio accidentale dovuto, ad esempio, ad una sigaretta accesa o a scintille.

Rifornimento del metano

L’unico vincolo significativo alla diffusione della trazione a metano è dovuto alla presenza sul territorio di apposite stazioni di rifornimento, che attualmente non è ancora del tutto capillare e soprattutto presenta forti disomogeneità territoriali. Attualmente in Italia sono censiti oltre 740 distributori attivi, la maggior parte dei quali situati in Emilia Romagna, Veneto e Lombardia. Il Sud e le isole maggiori sono ancora poco interessate dalla presenza di queste stazioni di rifornimento specializzate, ma i numeri sono in continua crescita.

Unica nota negativa è rappresentata dalla Sardegna: non esiste ancora sull’isola nemmeno un distributore. Anche in autostrada i distributori di metano sono ancora poco diffusi, ma in prossimità dei caselli in genere esiste la possibilità di rifornirsi.

Nel resto dell’Europa sono soprattutto Germania, Austria e Svizzera a possedere una estesa rete di distributori (rispettivamente, 842, 167 e 125); anche gli altri Paesi europei sono però dotati di un buon numero di impianti. Un elenco costantemente aggiornato dei distributori di metano in Europa è consultabile al sito http://www.metanoauto.com/modules.php?name=Distributori, mentre sono in commercio numerose guide e mappe da tenere in automobile che indicano la presenza delle stazioni di rifornimento.

Il tempo medio di rifornimento presso una stazione di servizio è di pochi minuti (5-7 per riempire completamente un serbatoio da 90 litri). Attualmente in tutte le stazioni vi è l’ausilio del personale, mentre esiste solo un self service in Italia, situato a Bolzano. Al contrario in Austria, Svizzera e Germania il self è molto diffuso. Molte stazioni effettuano inoltre un servizio 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

Autonomia delle auto a metano

Il metano è un gas che, anche se compresso, non passa mai allo stato liquido. Il rimanere sempre in forma gassosa fa sì che all’interno di una bombola non se ne riesca ad immettere una quantità particolarmente elevata, ma si possa riempirla solo fino al 20% della capienza. Inoltre, durante i periodi caldi il gas tende ad aumentare di volume, quindi in estate il serbatoio avrà una minore capienza rispetto all’inverno.

Questo fatto comporta che, per garantire al veicolo una sufficiente autonomia, vengono installati fino a quattro serbatoi. Considerando un serbatoio da 90 litri, generalmente presente su un’autovettura di media cilindrata, si potranno trasportare non più di una ventina di metri cubi di metano, che corrispondono alla percorrenza garantita da circa 30 litri di carburante tradizionale: circa 300-350 km.

L’autonomia totale di un’autovettura a metano è comunque molto maggiore, per via della presenza anche del normale serbatoio di benzina.

Manutenzione degli impianti a metano per auto

Analogamente a tutte le altre tipologie di vettura, è bene tenere sempre d’occhio il libretto e rispettare gli intervalli previsti per le diverse manutenzioni. Candele, filtri ed altri componenti devono essere periodicamente sostituiti. L’impianto elettrico deve invece essere regolarmente controllato dal momento che, essendo il metano meno incendiabile della benzina, le candeledevono sempre fornire una scintilla particolarmente energica all’interno della camera di scoppio.

Se le candele non sono in buone condizioni, infatti, le prestazioni possono calare e, di conseguenza, i consumi di combustibile aumentano. I controlli possono essere tranquillamente effettuati una volta all’anno, oppure ogni 20.000 chilometri.

Durante la guida, il conducente deve ricordarsi di utilizzare ogni tanto anche l’alimentazione a benzina, per mantenere efficiente anche questo impianto. All’interno del serbatoio è bene lasciare sempre un adeguato quantitativo di benzina, e viaggiare il meno possibile in prossimità della riserva.

Approfondire l’auto a metano

Siti internet

• Metano auto
• Guida metano
• Impianto a metano
• Prezzi metano

Libri

• Gpl & metano. Atlante stradale d’Italia con la guida di tutti i distributori gpl e metano. Edizioni Iter, 2010. 128 pp.
• Guida Metano Italia 2010. Belletti Editore, 2010. 272 pp.
• Guida Metano Europa 2010. Belletti Editore, 2010. 400 pp.
• Carta Italia Metano 2010. Belletti Editore, 70×100 cm.