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La diga di Hoover

Il futuro di Chernobyl

 

Giugno 28, 2019 Commenti (0) Ingegneria Energetica, Ingegneria Meccanica, Uncategorized Tempo di Lettura: 8'

Auto elettriche, è solo marketing. O forse no

Incentivi consistenti, colonnine ovunque, case automobilistiche che presentano modelli sempre più appetibili: le proiezioni future sono interessanti, ma le auto elettriche sono veramente pronte per dominare i mercati di domani? Quanto può ancora migliorare questa tecnologia? Si parla veramente di zero emissioni? Scopriamolo insieme in questo articolo.

Un boom dal futuro incerto

Quella dell’E-mobility sembra essere una vera e propria rivoluzione annunciata; i produttori hanno ormai quasi tutti scelto di puntare, almeno parzialmente, sulle auto elettriche. C’è chi, come Tesla, è nato già pensando all’elettrico. C’è chi è nato molto prima di Tesla, ma ha deciso di convertirsi totalmente abbandonando i motori a combustione, e anche chi, come Volkswagen, vuole farsi perdonare gli scandali sull’inquinamento di qualche anno fa. Insomma, le motivazioni e le storie sono diverse, ma tutti stanno andando nella stessa direzione. Sembra esserci ottimismo anche da parte delle istituzioni, che in numerosi stati continuano a spingere verso una mobilità più sostenibile. L’auto elettrica è un’idea vincente; o almeno, chi ce la vorrebbe vendere è molto sicuro di questo. Ma ci sono realmente dei benefici anche per i clienti e per l’ambiente? In altre parole, questa transizione di massa può essere vista come un salto tecnologico notevole o come un semplice cambio di prodotto?

 

Sotto la scocca

Cosa ha in più l’auto elettrica rispetto a quella tradizionale? Indubbiamente il principale punto di forza della prima è l’efficienza: come già visto nell’articolo precedente sulla Formula E, un motore elettrico riesce a convertire quasi tutta l’energia a disposizione in movimento; al contrario, un motore termico fatica spesso a convertirne più di un quarto. Uniamo a questo il fatto che l’energia in frenata può essere recuperata e che da fermo il motore elettrico non consuma nulla; risultato? Un sacco di soldi risparmiati: studi recenti sui principali stati europei, Italia compresa, hanno stimato un taglio medio del 50% rispetto alle spese da sostenere a parità di distanza con l’uso della benzina. Anche la manutenzione ridotta permette di risparmiare: le batterie sono garantite in media 7/8 anni; il motore elettrico, inoltre, non è soggetto a particolari livelli di usura e il complesso del cambio non esiste in questi veicoli.

Problemi tecnici in via di risoluzione

Se passiamo agli aspetti negativi, sicuramente i primi che vengono in mente sono l’autonomia limitata e i tempi di ricarica. Se fino a qualche anno fa erano considerati parametri molto difficili da migliorare, al giorno d’oggi in realtà questi problemi non esistono quasi più. Dobbiamo considerare che l’89% dei proprietari di auto elettriche ricarica le batterie di notte dopo un tragitto giornaliero di moderata distanza, quindi la necessità di coprire grandi distanze e di effettuare ricariche rapide si presenta solo saltuariamente. Ormai si può comunque contare su parametri più che accettabili: le autonomie attuali per le auto di fascia bassa si aggirano intorno ai 200 Km; inoltre, si stanno sempre più diffondendo le tecnologie Fast Charge (o Quick Charge), che permettono ricariche molto rapide: colonnine ad elevata potenza distribuite sul territorio garantiranno 100 Km di autonomia con un tempo di ricarica di soli 3 minuti.

 

La tecnologia Fast Charge presentata da Volkswagen.

 

Sempre più alla portata

Un altro problema legato al singolo mezzo è quello del prezzo. Tuttavia, gli alti costi di produzione sono per ora giustificati: l’auto a motore termico, simbolo della seconda rivoluzione industriale, ha alle spalle uno sviluppo di più di 100 anni; l’auto elettrica ha ben poca storia, ed è normale che ci voglia un po’ di tempo per affinarne le tecniche produttive. Nell’arco di qualche anno, inoltre, dovrebbero entrare sul mercato le nuove batterie allo stato solido: oltre ad offrire migliori prestazioni, questa tecnologia ridurrebbe notevolmente i costi di produzione. Insomma, la questione del prezzo non è destinata a durare a lungo, specialmente se gli ecoincentivi attuali continueranno a favorire la transizione.

 

Grafico che mette in relazione la densità di energia (cioè la capacità di accumulare grandi quantità di energia in poco spazio) e il tempo di ricarica, conrontando diversi tipi di batterie. Le attuali batterie a ioni di litio sono indicate in azzurro, le batterie allo stato solido sono indicate in arancione.

 

Problemi sottovalutati

A proposito di transizione, però, sorge un’altra domanda: transizione verso cosa? Un mondo a emissioni zero? Non propriamente. Se è vero che il veicolo in sé non immette nulla nell’ambiente, è altrettanto vero (ad eccezione di paesi particolarmente virtuosi) che la maggior parte dell’energia usata proviene da fonti non rinnovabili. L’auto elettrica emette quindi CO2 indirettamente, anche se meno rispetto a un’auto tradizionale. E c’è di più. Uno studio ha confrontato l’intero ciclo di vita di un’auto elettrica e di una Diesel: la produzione e lo smaltimento di una batteria si sono rivelati essere molto dannosi in termini ambientali, tanto che per tornare in parità con la CO2 emessa da un motore Diesel si dovrebbe aspettare di aver percorso 30000 Km; oltre questa soglia, l’auto elettrica inizierebbe a rivelarsi la scelta più green. Non si può certo dire che questo nuovo modo di spostarsi abbatterebbe drasticamente le emissioni di gas serra.

 

Prendendo come esempio la Germania, le emissioni di CO2 sono più contenute nelle auto tradizionali se si considera l’intero ciclo di vita. I motivi sono principalmente due: gli attuali processi produttivi delle batteria sono molto inquinanti e le fonti da cui proviene l’elettricità sono di solito non rinnovabili (in Germania le rinnovabili stanno crescendo ma non dominano ancora la scena). Entrambi questi problemi potrebbero ridursi tra qualche anno, ma la mobilità elettrica difficilmente arriverà a diminuire le emissioni del mondo dei trasporti in tempi sufficientemente brevi.

 

Aspetti positivi per l’ambiente

C’è una caratteristica però che permette di rivalutare l’impatto ambientale di queste vetture: l’emissione di polveri sottili, estremamente dannose per la salute dei nostri polmoni, è quasi pari a zero. Al contrario, le auto tradizionali generano elevatissimi valori di particolato nocivo nelle città: stime parlano di 450 mila morti all’anno solo in Europa per inquinamento atmosferico. La capacità dei veicoli elettrici di non emettere questo tipo di inquinanti sarebbe fondamentale per migliorare la qualità della vita di moltissime persone. Quando si parla di spostamenti in città tutto sembra avere più senso; se si includono nel discorso mezzi ancora più efficienti come e-bike e monopattini elettrici, si capisce che l’E-mobility potrebbe segnare veramente un punto di svolta per la qualità dell’aria in queste zone.

 

I veicoli a benzina e a gasolio hanno un notevole impatto sul benessere dei cittadini, specialmente nelle zone ad alta densità urbana.

 

Ricaricare una batteria. O meglio, ricaricarne 20 milioni

La singola auto elettrica sembra avere una concreta possibilità di successo: ma cosa succederebbe al nostro sistema energetico se la domanda di elettricità aumentasse così tanto? Alimentare l’intero parco auto con fonti rinnovabili sarebbe difficile tanto quanto alimentarlo con fonti non rinnovabili o ci sarebbero delle complicazioni ulteriori? Esistono alternative all’elettrico che potrebbero aggirare i problemi legati a questa tecnologia?

Nel prossimo articolo cercheremo di allargare l’analisi dal singolo veicolo all’intero sistema, per capire se l’idea di una mobilità totalmente elettrica avrà realmente un futuro nel movimentatissimo mondo di domani.

 

Fonti

 

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