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Auto elettrica vs diesel e benzina, emissioni? Chi inquina meno?

Al Politecnico di Milano in un convegno per approfondire la tematica delle emissioni legate alla mobilità dell'auto: per il bene del pianeta c’è bisogno di un "approccio multisoluzione". Con Mazda e Toyota, docenti e specialisti del settore per fissare un punto sull'inquinamento effettivo dell'auto dalla produzione all'utilizzo finale

Mobilità: tecnologie ed emissioni sono i temi al centro dell’interessante conferenza che si è tenuta presso il Politecnico di Milano. Nell’Aula Magna dell’autorevole facoltà di ingegneria, la più importante in Italia e apprezzata tanto in Europa quanto nel Mondo, si è discusso del complesso mondo dell’auto elettrica, mettendola a confronto con gli altri tipi di propulsione, esistenti o futuri come quello diesel, benzina, ibrido e ibrido plug-in. Insomma chi inquina meno tra auto diesel, benzina ed elettrica? Andiamo per gradi e cerchiamo di capire effettivamente come stanno le cose sul discorso dell’inquinamento di queste auto.

E’ arrivata la fine del motore a combustione interna?

In molti dai tecnici, pianificatori, operatori del settore ma soprattutto utenti finali si pongono domande a cui non è facile dare risposte: siamo arrivati alla fine dei motori a combustione? È corretto puntare solo sull’elettrificazione? Qual è l’impatto sulle infrastrutture del sistema di ricarica elettrico? Quali sono i costi e i benefici per la collettività, le problematiche ambientali, le implicazioni industriali ed occupazionali? C’è spazio per altre soluzioni, come idrogeno, fuel-cells, biofuels e altri carburanti eco-compatibili?
Di tutto questo si è parlato in questo atteso convengo del Politecnico di Milano con esperti del settore, Mazda e Toyota.

Mazda e Toyota presenti al Politecnico di Milano

Al convegno c’erano oltre ai professori anche esperti del settore automotive e rappresentanti delle Case automobilistiche con Mazda, molto attenta all’argomento e promotrice di importanti innovazioni nel campo del motore endotermico, e Toyota che ha scelto la strada dell’ibrido, senza però disdegnare altre soluzioni.

Dall’analisi dei relatori del Politecnico è emerso subito chiaro come non esista una soluzione unica e universale al problema legato all’inquinamento dalla mobilità.

Relatori Convegno “Mobilità: tecnologie ed emissioni” del Politecnico di Milano
Relatori presenti al convegno “Mobilità: tecnologie ed emissioni” del Politecnico di Milano

Quante emettono le automobili nell’intero ciclo di vita?

Quanto inquina un’auto elettrica? Ogni veicolo non deve essere giudicato in base alle sole emissioni che produce durante il suo utilizzo ma va considerato nell’intero ciclo della sua vita; partendo dalle emissioni che si generano con l’estrazione e la produzione delle materie prime necessarie alla sua costruzione, calcolando il suo consumo e inquinamento durante la guida, per finire con il suo costo di smaltimento alla fine del ciclo vitale.
Insomma è un pò più complesso rispetto ai semplici dati di CO2 dichiarati per un singolo veicolo.

emissioni inquinamento impatto sull'europa per settore
I motori incidono del 29,3% sull’inquinamento globale

E così si scopre che l’auto elettrica ha un valore di inquinamento molto prossimo al moderno diesel di ultima generazione considerando tutti i cicli inclusi la produzione delle batterie, la ricarica e lo smaltimento delle stesse.

Emissioni gas serra nel Mondo e contributo dell'europa
Emissioni gas serra nel Mondo ed Europa

Il motore diesel è quello che inquina meno

Il motore diesel di ultima generazione, come sostiene Francesco Monteamaro VP sales di Bosch Italy e come risulta dai test sperimenti, ha margini di miglioramento tali da portare quasi a zero le emissioni allo scarico, rendendolo ancora oggi altamente competitivo grazie ai nuovi sistemi di alimentazione, di iniezione e di catalizzazione. Non ha quindi senso la campagna denigratoria contro il diesel moderno, che non è neppure lontano parente dei vecchi e inquinanti motori a gasolio.

Basti ricordare che un Euro1 del 1993 aveva un PM pari a 180 e un Euro 6 del 2015 ha un PM pari a 5. I moderni motori a combustione interna potranno divenire ancora più interessanti ed ecologici se si concretizzeranno gli studi sui carburanti alternativi, sul Bio-fuel e sul Synthetic-fuel, sui combustibili liquidi riciclabili quali i biocarburanti ottenuti dallo sviluppo delle microalghe.

emissioni reali dei motori benzina, diesel e ibrido
Grafico che confronta le emissioni reali dei motori benzina, diesel e ibrido

Perché l’auto elettrica non sostituirà le auto diesel e benzina

Insomma le auto elettriche non soppianteranno quelle diesel e benzina. L’assioma secondo il quale il futuro sarà solo elettrico viene smentito non solo da queste analisi, ma da altri fattori contingenti che limitano fortemente la mobilità elettrica. Vediamo perché.

Prima di tutto il problema della velocità di ricarica della batteria: per ricaricare 50 kWh occorrono 17 ore della rete domestica, 4 ore e mezza con le colonnine da 11 kW e 30 minuti con la Fast Charger da 100 kW.

L’esempio del distributore autostradale è lampante. Per avere un servizio pari a 10 pompe di carburante tradizionale occorrerebbero 60 postazioni di ricarica elettrica, con tempi di attesa comunque lunghi. L’assorbimento di energia elettrica di queste 60 stazioni di ricarica soddisferebbe il fabbisogno di 1000 famiglie, di un grande ospedale o di un’industria con mediamente 1000 dipendenti….

ricarica rapida auto elettriche
Per avere un servizio pari a 10 pompe di carburante tradizionale occorrerebbero 60 postazioni di ricarica elettrica rapida

L’auto elettrica richiede tanta energia elettrica…
Dove la prendiamo?

E sorge anche un altro problema, dove reperire tutta questa energia elettrica per soddisfare un parco circolante fatto esclusivamente di auto elettriche, senza sovraccaricare il bisogno nazionale degli altri settori? L’auto elettrica, con i suoi problemi di rifornimento e di autonomia, soprattutto considerando il suo ciclo vitale complessivo non è proprio ad inquinamento “zero” anche se è certamente una delle soluzioni future che deve essere gestita con intelligenza.

Ibrido plug-in valida alternativa all’elettrico 100%

L’auto full electric dovrà convivere per i prossimi decenni anche con il motore a combustione interna e con l’ibrido. Almeno fin tanto che non nasceranno altri sistemi di propulsione come l’idrogeno che appare interessante perché non richiede batterie ingombranti e pesanti come l’elettrico e perché garantisce elevate percorrenze chilometriche tra due rifornimenti.

Auto ad idrogeno alternativa all’auto elettrica?

L’idrogeno è sicuramente una valida alternativa all’auto elettrica e sarà il sistema più adatto alle lunghe percorrenze, soprattutto dei veicoli commerciali e pesanti.

rifornimento idrogeno
I motori ad idrogeno saranno più adatti alle lunghe percorrenze

Quale sarà il futuro della mobilità?

L’obiettivo della “decarbonizzazione” dei trasporti entro il 2050 può dunque essere raggiunto solo integrando e utilizzando tutti i sistemi di produzione: le previsioni dicono che l’elettrico sarà per le piccole cilindrate e le esigenze urbane, mentre l’evoluzione del motore tradizionale (sfruttando biocombustibili che non producono inquinanti e che sono in fase avanzata di studio) e l’ibrido in tutte le sue conformazioni saranno i preferiti per la viabilità extraurbana.

Auto elettrica, più aumenta l’autonomia più aumentano i costi

L’automobile elettrica, questa è la sua limitazione, diviene infatti meno conveniente quando si richiedono autonomie superiori ai 200-300 km, perché aumentano i costi di produzione e quindi di acquisto, soprattutto perché la produzione delle batterie elettriche è ad elevata densità di CO2, proprio quel CO2 che si cerca di combattere con tanta fatica.

Grafico autonomia/costi auto elettrica
Grafico autonomia/costi su un’auto elettrica

Transizione energetica con nuovi motori a combustione interna più efficienti: Mazda una delle poche case auto con un motore rivoluzionario, lo Skyactiv-X

Possiamo dire che MAZDA è una delle rarissime case auto che hanno sfornato una novità tecnica importante, un motore a benzina più efficiente del 15/20% che si avvicina al rendimento di quello diesel. Parliamo dello Skyactiv-X. È proprio di Mazda l’innovativo propulsore Skyactiv-X, un motore ibrido a benzina che sfrutta alcuni principi del diesel, per ottimizzare la combustione così da ridurre il consumo e l’inquinamento.

La casa giapponese ha partecipato con un relatore d’eccezione, l’Ing. Mitsuo Hitomi Senior Innovation Fellow di Mazda Motor Corporation, e con l’Ing. Roberto Pietrantonio, Amministratore Delegato di Mazda Italia. Entrambi hanno espresso la convinzione che l’approccio alla tematica dell’ambiente debba essere globale e coordinato, che coinvolga politici, tecnici e aziende, perché l’unico vero obiettivo di tutti è proteggere l’ambiente e il Mondo in cui viviamo.

Quelle di Mazda non sono solo parole, perché convinzione dell’azienda è che si debbano studiare contemporaneamente più soluzioni, sviluppando ulteriormente il tradizionale motore a combustione interna e analizzando soluzioni alternative.

Motore benzina Mazda Skyactiv-X esposto durante il convegno del Politecnico di Milano
Motore benzina Mazda Skyactiv-X esposto durante il convegno del Politecnico di Milano

Emissioni auto dal serbatoio alla ruota…

Per misurare correttamente le emissioni di CO2 nel ciclo di vita di un veicolo, Mazda supera le attuali stime “tank-to-wheel” (dal serbatoio alla ruota, che considerano solo le emissioni durante l’impiego).

Emissioni dalla produzione all’utilizzo finale

Nelle analisi sulle emissioni Mazda tiene conto Mazda del metodo “well-to-wheel”, “dalla produzione all’utilizzo”, che comprende anche l’estrazione, la produzione e il trasporto del combustibile, includendo il life cycle assessment delle batterie che tiene conto delle emissioni di CO2 delle batterie nell’intero ciclo di vita, dalla produzione e l’utilizzo fino allo smaltimento delle stesse.

Faro posteriore Mazda3 Skyactiv-X
Il metodo Mazda è “well-to-wheel”, “dalla produzione all’utilizzo”

Riscaldamento del pianeta? Un problema complesso

“Il tema del riscaldamento globale e della qualità dell’aria che respiriamo è molto complesso – ha dichiarato Roberto Pietrantonio, amministratore delegato di Mazda Italia – è pertanto davvero un piacere per Mazda partecipare a questa conferenza, perché riteniamo sia assolutamente necessario un confronto approfondito che permetta di far convergere tutti gli attori coinvolti, dal governo e le regioni all’industria automobilistica, per affrontarlo. La posizione di Mazda verso l’ambiente si basa su un approccio strutturato e razionale coerente e il nostro auspicio è che tutti adottino una strategia olistica, in particolare in questa fase di transizione, per favorire una vera mobilità sostenibile e il rispetto del pianeta”.

Roberto Pietrantonio Amministratore Delegato di Mazda Italia intervento al convegno del Politecnico di Milano
L’ing. Roberto Pietrantonio, Amministratore Delegato di Mazda Italia
durante il suo intervento al convegno del Politecnico di Milano

“Mazda ritiene che l’intera industria di produzione di energia elettrica e di batterie e l’industria automobilistica dovrebbero contribuire a ridurre le emissioni di CO2 – ha dichiarato Mitsuo Hitomi, Senior Innovation Fellow di Mazda Motor Corporation – in ogni campo e si augura che tutto il mondo adotti un approccio di ottimizzazione globale delle risorse e delle tecnologie disponibili, con l’unico, vero obiettivo di proteggere l’ambiente e il mondo in cui viviamo”.

Mitsuo Hitomi, Senior Innovation Fellow di Mazda intervento al convegno del Politecnico di Milano
Mitsuo Hitomi, Senior Innovation Fellow di Mazda intervento al convegno del Politecnico di Milano

Politecnico di Milano, il bilancio dell’incontro per capire le reali emissioni prodotti da un’automobile dalla produzione all’utilizzo finale

Quello del Politecnico di Milano è stato un incontro particolarmente interessante perché le massime autorità competenti in materia, i professori dell’ateneo del Dipartimento Energia, hanno esposto il risultato dei loro studi in merito all’inquinamento prodotto dai vari tipi di propulsione: da quella tradizionale del motore a combustione interna (diesel e benzina) all’ibrido, dall’elettrico all’idrogeno.

Dieselgate e RDE

Al “Dieselgate”, dopo la grande risonanza mediatica, hanno fatto seguito le nuove procedure per l’omologazione dei veicoli, affiancate dai test RDE (Real driving emissions), con risultati più vicini alle condizioni reali di guida su strada. Di pari passo i motori diesel sono stati resi ancora più puliti con limiti di emissioni più stringenti ed unificati con quelli delle auto a benzina. Una rivoluzione in atto sulle emissioni auto con l’offerta di auto elettriche e veicoli “elettrificati” dal mild hybrid, full ibridid, plug in e full electric.

Il Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano ha proposto una giornata di confronto tra esperti del settore per fornire un’informazione scientificamente corretta e tecnologicamente fondata, nel rispetto della complessità della problematica, chiarendo almeno parte di questi interrogativi.

Conclusioni quale motore inquina di meno tra elettrico, diesel e benzina?

La conclusione è che non esiste una motorizzazione ideale ma ognuna si adatta alle varie necessità con l’auto elettrica che sicuramente avrà il suo più sensato utilizzo prevalentemente in città e dove le temperature sono più miti (influiscono molto sul rendimento della batteria).

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