Ad aprile 2020 il Paul Scherrer Institut (PSI) ha pubblicato
un estratto di una sua
ricerca sull’impronta
ecologica complessiva delle automobili a benzina, diesel, a gas naturale
(metano), a celle a combustibile ed elettriche, prendendo in considerazione
l’intero ciclo di vita dei veicoli, dalla produzione allo smaltimento, e anche
la costruzione delle strade e la produzione del rispettivo carburante. La
ricerca si intitola
Life cycle environmental and cost comparison of current and future
passenger cars under different energy scenarios; sono disponibili sia il
preprint
sulla rivista Applied Energy, sia la versione definitiva, con dati supplementari.
Il testo dell’estratto è alle pagine 10-20 del numero 1/2020 della rivista del PSI (in tedesco o in francese), dedicato interamente alla mobilità del futuro. La ricerca è fortemente calata nel contesto svizzero, per cui non è detto che i suoi risultati siano applicabili anche ad altri paesi.
Traduco qui la parte di testo che spiega il grafico mostrato qui sopra. Una sintesi in italiano è disponibile su Admin.ch.
L’“impronta ecologica“ delle automobili
In uno studio su larga scala del PSI, i ricercatori Brian Cox e Christian Bauer hanno confrontato l'impatto ambientale delle automobili dotate di vari propulsori. È stato più impegnativo di quanto potesse sembrare a prima vista. Oltre alle emissioni di sostanze inquinanti durante il funzionamento, è stato necessario tenere conto delle emissioni prodotte durante la fabbricazione di ciascun veicolo. A seconda della durata di un'auto, rappresentano circa la metà dell'impatto ambientale complessivo.
Il grafico mostra parte dei risultati dello studio. Viene mostrato l'impatto ambientale di vari tipi di auto, sulla base dei dati tipici dei veicoli del 2018. Le linee dietro le auto mostrano la rispettiva "impronta ecologica"; la loro lunghezza corrisponde alle emissioni totali di gas serra del rispettivo veicolo, espresse in emissioni di CO2 (in grammi) per chilometro guidato, e gli altri gas climalteranti sono stati convertiti in equivalenti di CO2. Accanto ai dati attuali, il grafico mostra anche una previsione: i ricercatori hanno calcolato quali valori saranno probabilmente raggiunti nel 2040. Ciò dimostra, per esempio, che si possono prevedere più risparmi con le auto a gas naturale (metano) del futuro che con le auto a celle a combustibile.
Per ogni tipo di auto, per il 2018 viene mostrata anche la composizione delle emissioni di gas serra: la dimensione della nuvola a sinistra indica le emissioni proporzionali durante la costruzione del veicolo e la proporzione delle strade su cui guiderà. Oltre alla fabbricazione della carrozzeria, si tiene conto anche del propulsore, del serbatoio o rispettivamente della batteria e della costruzione e manutenzione della strada. La nuvola situata proprio dietro allo scarico, invece, rappresenta i gas di scarico diretti durante il viaggio e le emissioni comportate dalla produzione e dal trasporto del rispettivo carburante: benzina, gasolio o elettricità per l'auto elettrica. Questo dimostra che i veicoli elettrici sono meno rispettosi dell'ambiente rispetto ai motori a benzina durante la fabbricazione, ma che la disparità è più che compensata durante l’uso dalla mancanza di gas di scarico diretti.
Nel grafico:
Tank - serbatoio
Antrieb - propulsore
Strassenbau - costruzione delle strade
Karosserie - carrozzeria del veicolo
Batterie - batteria
Gesamt Herstellung - produzione complessiva
Gesamt Treibstoff - carburante complessivo
Herstellung und Transport von Treibstoff - produzione e trasporto di carburante
Emissionen aus dem Auspuff - emissioni dallo scarico
Brennstoffzelle - cella a combustibile
Erdgas - gas naturale (metano)
In sintesi, i valori in grammi di CO2 equivalente per chilometro di percorrenza per le auto del 2018 sono questi:
- Auto elettrica: 122,2
- Auto a celle a combustibile: 186,6
- Auto a gas naturale (metano): 199,4
- Auto diesel: 233,8
- Auto a benzina: 293,7
Le posizioni sfalsate dei punti di partenza delle linee sono un po’ ingannevoli, ma i numeri sono piuttosto chiari: già adesso, tenuto conto dell’intero ciclo di vita del veicolo, un’auto elettrica è la soluzione di gran lunga meno inquinante. Inquina di più durante la produzione, ma questo viene ampiamente compensato durante l’uso.
Cito alcuni dati presenti nelle altre pagine dello studio:
- Il punto di pareggio fra auto elettrica e motori a combustione interna, in termini di impronta ecologica, avviene fra i 50.000 e i 100.000 chilometri percorsi.
- Secondo l'ultimo microcensimento sulla mobilità nel 2015, ogni persona in Svizzera percorre in media 24.850 chilometri l'anno (compresi i viaggi all'estero); nella vita quotidiana percorre all’interno del paese quasi 37 chilometri al giorno, e la tendenza è in aumento.
- Nelle auto diesel, il sistema AdBlue che riduce gli ossidi di azoto funziona efficacemente solo quando i gas di scarico superano i 200°C, e molto ossido di azoto viene rilasciato nei primi minuti di viaggio e nelle giornate invernali fredde; i ricercatori propongono di regolare l’iniezione di ammoniaca del sistema per ottimizzarlo e così ridurre fino al 90% le emissioni di ossidi di azoto.
- Nelle batterie delle auto elettriche si mira a fare completamente a meno del cobalto, che è tossico, raro, costoso ed estratto in condizioni socialmente ed ecologicamente discutibili. Aumentando il nichel si aumenta l’autonomia dell’auto.
- In Svizzera, il traffico causa circa un terzo di tutte le emissioni di gas serra, più dell’industria e del settore residenziale.
- Sempre in Svizzera, la soluzione ottimale è l’auto elettrica perché l’energia elettrica proviene principalmente dall’idroelettrico e dal nucleare e il mix svizzero di elettricità genera poco più di 100 grammi di CO2 per kWh (tenendo conto anche delle importazioni di energia).
- L’auto a cella a combustibile (a idrogeno) è penalizzata dalla provenienza dell’idrogeno utilizzato: se generato per elettrolisi usando energia solare, è molto favorevole al clima; se generato con l’attuale mix elettrico svizzero, è un po’ meno conveniente; se generato da gas naturale, è fortemente sfavorevole.
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Le auto a gas naturale (metano) in Svizzera usano in realtà gas di sintesi
(metano ricavato per sintesi, anziché ottenuto naturalmente, a differenza
dell’Italia) e quindi consumano da 5 a 6 volte più elettricità delle auto
elettriche nel bilancio complessivo di produzione del gas ed efficienza del
motore. Tuttavia potrebbero avere senso se si usasse l’eccedenza di energia
elettrica da fonti rinnovabili per generare il gas e lo si usasse anche come
sistema di accumulo.
Fonte aggiuntiva: Watson.ch.
