Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Acqua, Coca-Cola e petrolio. Mescolati a questi tre preziosi liquidi, scorrono sul nostro pianeta fiumi di milioni di dollari. E se i primi due rappresentano alla perfezione le facce opposte della stessa medaglia (il necessario e il superfluo), il petrolio, almeno per il momento (vedi box a pag. 120), è quello che fa girare il mondo dell’uno e dell’altro. L’ascesa verticale del suo prezzo tiene banco nei sacta sanctorum dell’economia mondiale, e se in un anno e mezzo la cifra è raddoppiata, dobbiamo renderci conto che per noi questo significa il 9,5 per cento in più in un anno sul prezzo della benzina e addirittura il 20,9 per cento in più su quello del gasolio. Così ogni volta che facciamo tappa dal benzinaio, ripartiamo con il portafoglio più leggero e il cuore più pesante, poco disposti a riflettere sull’aspetto scientifico della questione. Ma per evitare che la parola ”carburante” evochi soltanto incubi economici, è forse utile sapere che quella benzina che ci permette di andare in vacanza o al lavoro è una sostanza sofisticata, su cui si concentrano senza sosta investimenti onerosi ed esperimenti decisamente complessi. Con un unico obiettivo: ottenere un prodotto in linea con le sfide e le esigenze del futuro, che sono tante e difficili. Per chiarirci le idee e capire come una grande multinazionale petrolifera affronta il problema, abbiamo visitato il centro ricerche di Solaize, a pochi chilometri da Lione, dove la Total (www.totalitalia.it) produce additivi e carburanti speciali e dove lavorano due team: quello degli ingegneri, impegnati nei laboratori sulla ricerca, le prove e i test, e il team che produce su misura carburanti speciali per il settore industriale (come quelli usati dalle case automobilistiche per le vetture appena uscite di fabbrica) e per quello delle competizioni sportive (vedi box a fondo pagina). Total è uno dei quattro principali gruppi petroliferi del mondo (gli altri sono, nell’ordine, BP, Exxon Mobil e Royal Dutch/Shell Group), è presente in 130 Paesi dei cinque continenti e dà lavoro a circa 111 mila persone. Le sue attività coprono tutta la catena petrolifera: esplorazione e produzione di petrolio e gas, raffinazione e distribuzione, trading e presenza strategica nel settore della chimica e della petrolchimica, dove detiene partecipazioni in 28 raffinerie e possiede una rete di 15.800 stazioni di servizio, 1.500 delle quali in Italia. Nel nostro Paese il marchio Total commercializza lubrificanti (Total ed Elf), carburanti e combustibili (Gpl compreso) ed è presente nella vendita di bitumi e bitumi modificati e dei cosiddetti Prodotti speciali (solventi, paraffine e cere): complessivamente distribuisce in Italia 4 milioni di tonnellate di prodotti petroliferi. Ma Total si occupa anche di energie rinnovabili: è il primo gruppo mondiale di sistemi solari fotovoltaici, è impegnato nella produzione di elettricità d’origine eolica e di carburanti verdi, mentre i suoi gruppi di ricerca studiano le tecnologie del futuro più promettenti (pile a combustibile, gas to liquids). In Italia, infine, Total ha avviato l’attività estrattiva dal giacimento di Tempa Rossa, in Basilicata. In questo quadro complesso, Total ha recentemente messo a punto - nel centro ricerca di Solaize - il gasolio e la benzina della gamma Excellium, un carburante di nuova generazione studiato sia per i normali veicoli in circolazione, sia per i più avanzati motori common-rail (l’iniezione elettronica per diesel basata sugli stessi principi dei sistemi benzina). Excellium è arrivato ad aprile nelle stazioni di servizio Total di Francia, Inghilterra, Germania, Belgio, Olanda, Turchia e naturalmente Italia, dove però, in attesa dell’adeguamento degli impianti, per ora viene venduta solo la versione gasolio. Da noi il diesel sta guadagnando rapidamente terreno, e il parco auto a gasolio ha da poco superato quello a benzina. Una tendenza, favorita dalle politiche fiscali e da un’accresciuta sensibilità al fattore ambientale (il gasolio inquina meno), che è destinata a continuare e che del resto in Europa si è affermata da tempo (per esempio, in Francia il diesel ha il 70% del mercato), tanto che nel 2010 le vendite di gasolio in Europa dovrebbero doppiare quelle di benzina. Ma come nasce l’idea di un nuovo carburante? «Abbiamo fatto un sondaggio nelle nostre stazioni di servizio per sapere dai clienti cosa si sarebbero aspettati da un nuovo carburante», dice Bernard Dequenne, responsabile del team che a Solaize si occupa degli additivi per carburanti (4 ingegneri e 12 chimici). «Le risposte sono state chiare: meno inquinamento (41%), consumi più bassi (24%) e minore usura del motore (10%). Così abbiamo messo da parte il fattore ”potenza”, privilegiato da alcuni nostri concorrenti, e ci siamo concentrati su questi tre aspetti: il risultato è stato Excellium». Bisognava partire dalla materia prima, e qui Total ha fatto valere la sua leadership europea in termini di raffinazione, che le consente di disporre di un greggio di alta e costante qualità su cui i laboratori possono sperimentare senza sorprese. «Quando, per esempio, facciamo arrivare un particolare greggio da una raffineria che abbiamo in Sud Africa», dice Jean Thiebaut, ingegnere commerciale del reparto Additivi e Carburanti speciali, «è perché sappiamo che contiene componenti che, opportunamente isolati dalle nostre raffinerie e combinati con altri, ci garantiranno prestazioni difficili da raggiungere con altri petroli. Abbiamo isolato e selezionato circa quindici componenti con le relative molecole, tanto che alla fine un nostro carburante può arrivare a contenerne fino a 250 diverse». I carburanti, quindi, non sono fatti di solo greggio, per quanto ottimo e ben raffinato, ma anche di additivi (con un massimo dello 0,2%). Così ha giocato un ruolo chiave il petrolchimico, altro settore particolarmente curato dall’azienda, che ha lavorato duro per ottenere una decina di additivi specifici, diversi per diesel e benzina, che, miscelati tra loro in base a test accurati (un paio per ogni specifica funzione), hanno consentito ai carburanti Excellium di soddisfare le richieste del famoso sondaggio. Qualche piccolo esempio: quando fanno rifornimento, molti automobilisti schiacciano freneticamente la leva della pistola per raggiungere la cifra tonda. In questo modo creano schiuma che si miscela al carburante e finisce per fuoriuscire dal serbatoio (magari sui piedi dei più distratti), che quindi non viene riempito al meglio. Così nel gasolio sono stati aggiunti un additivo antischiuma che ne impedisce la formazione e un deodorante, che ne rende più discreto l’odore. Sempre grazie agli additivi, si è potuto ottenere un diesel più pesante con immutata capacità di combustione anche a basse temperature e si è potuto sostituire nei carburanti lo zolfo, ridotto a 10mg/kg in base alla direttiva antinquinamento del Parlamento Europeo 2003/17/CE. Insomma, per realizzare Excellium una trentina di ingegneri e di tecnici ha lavorato per oltre due anni nei centri di ricerca del gruppo, dove la gamma di nuovi prodotti è stata sottoposta a 3.000 ore di prove e testata nelle condizioni d’uso più varie su un centinaio di vetture di tutte le marche, che alla fine hanno percorso un totale di 350 mila chilometri. Sui banchi-prova di Solaize fanno bella mostra i motori su cui vengono testate le versioni provvisorie di carburanti e lubrificanti. Ad esempio, nel laboratorio di metrologia si misurano i pezzi 24 ore dopo una prova per quantificarne l’usura: la drastica diminuzione della corrosione e della frizione è uno degli obiettivi da raggiungere. Naturalmente, i locali sono ermetici. La temperatura, la pressione e il coefficiente di umidità sono costanti, così come i motori sottoposti a test comparativi sono praticamente identici. Per individuare differenze anche minime, infatti, l’unica variabile ammessa nella catena è proprio il carburante (o il lubrificante) da testare, su cui poi si agisce chimicamente alla ricerca del risultato migliore. Come abbiamo detto, Excellium è stato studiato per consumare meno e mantenere il motore pulito. Sarah Payen, ingegnere responsabile Prove, Motori e Inquinamento ci dimostra quanto i due aspetti siano in correlazione. Mette su un tavolo tre valvole utilizzate con lo stesso motore Mercedes in tre test da 76 ore l’uno, prima con un carburante vergine, cioè privo di additivi, poi con uno mediamente addittivato, e infine con Excellium, additivato in modo da impedire la formazione di depositi. La prima valvola appare incrostata di residui, la seconda è un po’ più pulita, la terza è praticamente come nuova. Com’è possibile? «Il motore ha simulato l’utilizzo urbano (accensioni frequenti e bassi regimi di rotazione a freddo), cioè quello che, con carburante normale, è il maggiore responsabile della formazione di depositi. E qui è intervenuto l’additivo detergente: la valvola se è nuova rimane quasi pulita (15 mg di deposito per valvola contro i 400 mg/valvola di un carburante ordinario, ndr), mentre se è incrostata dopo un uso di almeno 152 ore tende a pulirsi. Un grande vantaggio, visto che una valvola incrostata si chiude meno bene, peggiorando la qualità della combustione e favorendo la formazione di depositi (particelle non bruciate) anche nella camera di combustione, con conseguente aumento di consumi, gas inquinanti e usura del motore. Se invece manteniamo le nostre valvole pulite, il risultato sarà esattamente l’opposto». Il tutto costa circa 40-50 millesimi in più al litro rispetto a un diesel normale, una cifra ammortizzabile grazie ai chilometri percorsi in più e alla salute del motore. Il consiglio generale resta comunque quello di utilizzare sempre un carburante additivato dal produttore piuttosto che ricorrere al fai da te, aggiungendo manualmente additivi di provenienza e qualità incerta. Dopo i test sui motori, Total è passata alla fase 2, la prova pratica in laboratorio: Excellium è stato testato su 40 veicoli diversi posti sui rulli e guidati da un operatore che ha simulato il ciclo urbano con motore a freddo, quello extraurbano e infine quello autostradale su una tratta equivalente alla Firenze-Roma, con motore a caldo (anche simulando una temperatura di ”30°). proprio su questo genere di test che si basano i dati di consumo riportati sul manuale del veicolo o nelle pubblicità. Aspetto, questo del consumo, sempre più importante nella lotta all’inquinamento e, perché no, al caro benzina. Fattore, quindi, a cui i chimici della Total hanno dedicato particolare attenzione: sapendo infatti che ben il 10% dell’energia contenuta in un litro di carburante viene bruciata per vincere gli attriti di origine meccanica, è stato messo a punto un additivo ad alto coefficiente lubrificante in grado di ridurre al minimo l’attrito pistone-cilindro e quello all’interno delle pompe d’iniezione. Così si è riusciti ad aumentare il rendimento dei motori, diminuendo il consumo del carburante. In questo caso specifico, si sono potuti percorrere in media 27 km in più per ogni pieno, con un risparmio di benzina o diesel vicino al 4%. In altre sale vengono invece testati l’olio del cambio, l’olio motore, l’effetto inquinante del carburante e le performance dei veicoli pesanti anche a temperature estreme (dai 50° ai ”30°). Volvo, per esempio, per approvare un olio da usare con i propri automezzi richiede un test di 350 km, ma per Excellium sono state fatte anche prove che hanno raggiunto i 50-100 mila chilometri: al termine di distanze così impegnative, il motore viene smontato completamente e i pezzi misurati per verificarne l’usura rispetto all’inizio del percorso. Soltanto quando il comportamento del binomio carburante-motore supera anche il test della distanza e del tempo, si potrà essere certi della bontà di un prodotto. «Quando dobbiamo lanciare un carburante», dice ancora Dequenne, «pensiamo alle esigenze dell’oggi, ma anche a quelle del domani. E per la benzina l’esigenza di domani è l’iniezione diretta. Così, grazie ad accordi specifici con i produttori (Peugeot, Renault, Citröen e altri), abbiamo testato Excellium anche su motori che non sono ancora sul mercato, concentrandoci su quello che sarà il loro tipico problema: il deposito sugli iniettori. Dopo le prove in laboratorio, siamo andati sul circuito di Champier, vicino a Lione. Classicamente una prova su pista prevede l’impiego di un alto numero di veicoli diversi (noi ne abbiamo utilizzati 25) che girano in gruppo preceduti da una sorta di safety car che regola l’andatura generale (70/75 km/h). Un sistema satellitare gps installato su ogni veicolo, controllato alla sera, garantisce che tutti abbiano fatto lo stesso percorso e lo stesso numero di chilometri. La regolarità delle operazioni è poi garantita da un notaio presente sul circuito». Eccoci infine nel laboratorio dedicato ai motori marini: «Qui abbiamo un particolare motore con tre circuiti di lubrificazione differenti, che ci consente di provare tre tipi d’olio contemporaneamente con tre coppie di cilindri diverse», dice Sarah Payen. «Ovviamente, anche in questo caso verifichiamo sul campo i dati ottenuti in laboratorio. Solo che questa volta, invece che in pista, andremo al mare».