AMBIENTE
Acqua, mais
e batterie
È partita la sfida alla benzina
Quali sono le alternative che hanno più probabilità di successo, come cambierà
il mondo del trasporto su strada, perché non esiste una soluzione perfetta.
di Edoardo Iacono e Ludovica Gazzè
Possibile che non esistano alternative alla benzina e in generale ai combustibili fossili? Negli ultimi anni sono nate diverse soluzioni, ma decidere quale adottare risulta assai complesso poiché la scelta tocca gli interessi di milioni di persone e determinerà il futuro del trasporto su strada. Un generale rinnovamento nel settore non è rimandabile a lungo e a prendere coscienza della criticità della situazione non è più la solita cerchia di ecologisti, ma l’insieme dei consumatori logorati dal caro benzina e dall’aria inquinata.
Indubbiamente oggi è un momento propizio per cambiare e ora più che mai il mondo automobilistico sembra in fermento: da un lato si muovono le istituzioni, progettando zone a traffico limitato e pedaggi d’ingresso alle grandi città (come ben sanno i cittadini di Milano, dal 2008 alle prese con l’Ecopass); dall’altro sono le imprese a sperimentare in ogni direzione, presentando nuovi prototipi dotati delle più avanzate tecnologie.
A partire da questo scenario, in cui ognuno propone la sua visione dell’auto di domani, ci siamo chiesti quale potrebbe essere l’idea vincente.
CON UNA PILA, o FORSE DUE, FINO IN CAPO AL MONDO
L’auto elettrica offre interessanti prospettive per il futuro e la grande industria sembra aver individuato dei validi margini di guadagno, superando in tal modo l’ostacolo più grande per un cambiamento.
All’ultimo salone di Detroit infatti sono stati presentati dei nuovi modelli a basso consumo, con batterie in grado di garantire oltre 400 km di autonomia ed effettuare il 50% della ricarica in soli 10 minuti (come quelli proposti dalla casa cinese Byd). Due traguardi ragguardevoli se si pensa che i prototipi finora prodotti difficilmente riuscivano a percorrere più di 200 km e necessitavano di tempi di ricarica tra le 7 e le 8 ore.
Un ulteriore problema che ha costituito in passato un forte freno alla diffusione dei mezzi elettrici è rappresentato dalle alte performance, considerate sinora una prerogativa dei motori a scoppio. Ma le voci popolari sono pronte a crollare di fronte a nuovi coupé elettrici dal design sportivo e filante, capaci di scaricare a terra la bellezza di 200 cavalli (come quelli introdotti recentemente da Sigma Motorworks). Considerate le prestazioni si può dire che i consumi siano quanto meno accettabili, dato che con un ciclo di ricarica si possono percorrere fino a 160 km.
In un prossimo futuro potremo vedere veicoli che si ricaricano anche da fermi, grazie a dei sistemi cattura-energia: è questo il concetto da cui Fiat è partita per creare Phyllia, la city car dotata di pannelli fotovoltaici per auto-ricaricarsi. Nemmeno i tecnici della Toyota hanno perso tempo, aggiungendo come optional i pannelli solari sul modello ibrido Prius. Si parla di una capacità limitata a 3 kW, in grado però di alimentare il climatizzatore e garantire un’autonomia giornaliera di una trentina di chilometri.
È interessante poi la possibilità di trasformare alcune auto ibride in versioni completamente elettriche, con 50 km di autonomia e una velocità massima di 60 km/h: ideali per un uso urbano o per circolare in aree a traffico limitato. Il ciclo di ricarica in questo caso costerebbe in media solamente 70 centesimi di euro (la stessa distanza con un auto a benzina costa circa 3,6 € — più di 5 volte tanto).
Nonostante le buone premesse, il presente dell’auto elettrica è ancora spesso limitato a “concept car”. Rimangono infatti alcuni problemi da risolvere per avviare una massiccia produzione industriale.
Il primo obiettivo è l’abbattimento dei costi di produzione: oggi fino al 25-30% del prezzo di un veicolo elettrico è determinato dalle batterie installate, da cui dipendono caratteristiche fondamentali quali l’autonomia, la velocità massima, il tempo di ricarica e la durata. I costi elevati sono in buona parte dovuti alla scarsissima presenza di litio nel mondo: l’unico materiale finora adatto allo scopo, grazie alla sua leggerezza e intrinseca capacità di accumulare abbondante energia.
Da quando si è iniziato a usarlo nella fabbricazione di batterie per computer e cellulari il suo prezzo è cresciuto esponenzialmente: oggi la Sqm — società cilena che produce un terzo del litio nel mondo — chiede per il suo oro bianco 12mila dollari a tonnellata; nel 1996 il prezo era un sesto di quello attuale. Considerando che la domanda per l’elettronica portatile cresce più o meno al ritmo del 25% l’anno, si calcola che per il 2015 saranno disponibili al massimo 300mila tonnellate di litio per l’industria dell’auto: un quantitativo appena sufficiente per produrre un milione e mezzo di veicoli.
Un altro ostacolo alla diffusione di questa tecnologia risiede nella necessità di grandi investimenti strutturali, per la costruzione di una rete adeguata all’approvvigionamento di elettricità su strada. Inaspettatamente arrivano poi delle critiche sul fronte ecologico. Il dubbio è tanto semplice quanto legittimo: se la produzione di energia elettrica avviene principalmente attraverso carbon fossile, il tanto agognato risparmio di emissioni su strada viene perso a monte, nelle centrali elettriche.
È quindi necessario compiere ancora importanti passi avanti nella ricerca perché i veicoli elettrici possano diventare un’alternativa vincente sotto tutti i punti di vista. Di questo è convinto anche l’amministratore delegato del gruppo Fiat, Sergio Marchionne, che non ritiene attuabile un investimento in questo settore nei prossimi 3-4 anni. Il motivo primario risiede appunto nell’attuale carenza di «soluzioni tecniche che permettano ai produttori di conquistare grandi quote di mercato».
VERDURE E VAPORE
Un’altra strada percorribile è l’alimentazione a biocombustibile, ovvero carburante derivato dalla lavorazione di vegetali. Quest’idea in realtà non è affatto nuova e già nei primi anni del ‘900 lo stesso Henry Ford promosse l’utilizzo dell’etanolo (il più famoso combustibile di origine vegetale) per le sue automobili. Da lì a poco però l’idea venne gradualmente abbandonata perché il petrolio risultava molto più a buon mercato rispetto alla coltivazione di biomasse.
L’etanolo e il biodiesel sono tornati in voga negli ultimi anni, soprattutto poiché prima della crisi economica il barile a 100 dollari ha spinto molti a trovare alternative al petrolio in tempi rapidi.
Quali sono i vantaggi di questi carburanti? Tanto per cominciare non contribuiscono all’effetto serra: il quantitativo di CO2 liberato quando utilizziamo il veicolo è pari a quello che la pianta ha trasformato in ossigeno durante la sua crescita. Un altro vantaggio non da poco è che gli attuali motori a combustione richiedono pochissime modifiche per poter sfruttare i biocombustibili, quindi per adattare il processo produttivo basterebbe un piccolo sforzo economico. Infine le stazioni di servizio presenti sul territorio sono già in grado di supportare efficacemente questi carburanti. Detto in parole povere, i biocombustibili hanno il vantaggio di essere un surrogato rinnovabile del petrolio. Molti pensano però che proprio questa caratteristica impedirebbe la vera svolta tecnologica da più parti auspicata: non si cambiano i motori, ma solo quello che viene messo dentro.
Altri poi, sono piuttosto scettici riguardo alla sostenibilità ambientale su larga scala. Pimentel e Patzek, professori di ingegneria alla Cornell University e all’Università di Berkeley, hanno proposto uno studio da cui si evince che solo per coprire il fabbisogno Usa di carburanti sarebbe necessario coltivare biomasse su un territorio pari a circa metà del suolo americano!
Nel rapporto si afferma inoltre che l’energia necessaria per la coltivazione dei vegetali è superiore all’energia che si può ricavare successivamente da questi. Ovvero la produzione di etanolo assorbe più energia di quella che fornisce.
Un approccio più rivoluzionario viene da quanti vedono nell’idrogeno la via maestra per liberarci dalla dipendenza petrolifera e produrre mezzi veramente a impatto zero. Questi veicoli sono alimentati da pile particolari (dette “a combustibile”) al cui interno viene prodotta elettricità attraverso un processo chimico che coinvolge l’idrogeno e l’ossigeno. L’unico scarto è acqua, di conseguenza le emissioni sarebbero totalmente abbattute. Proprio per questo molti vorrebbero concentrare su questa tecnologia la maggior parte degli sforzi economici e scientifici. In realtà l’impatto ambientale è un aspetto molto controverso e diverse voci autorevoli non sono d’accordo. Rispetto ai combustibili tradizionali e a quelli vegetali, l’idrogeno presenta infatti uno svantaggio fondamentale: mentre i primi due sono fonti energetiche dirette, il secondo è solo un mezzo per trasportare energia. Ovvero per produrlo è necessario usare a priori un’altra fonte primaria (spesso proprio il petrolio). E’ chiaro dunque che i veicoli a idrogeno non ridurrebbero di per sé le emissioni inquinanti, ma le sposterebbero solamente dalle città ai luoghi di produzione. Ci sono poi numerosi pericoli per la sicurezza: a seguito di una perdita, una concentrazione tossica di questo gas nell’aria viene raggiunta molto rapidamente e il rischio di combustione o esplosione violenta è altissimo.
Non è tutto: per poter utilizzare l’idrogeno nelle nostre auto, sarebbe necessario ristrutturare completamente la rete di distribuzione, con costi assai proibitivi.
Alcuni esperimenti in questo senso sono già stati portati avanti in Norvegia dove è stata recentemente inaugurata la prima autostrada per soli veicoli ad idrogeno.
– A MACCHIA DI LEOPARDO –
«Questo è il momento di affrontare il cambiamento una volta per tutte. Ritardare non è più una scelta possibile. Negare non è una reazione accettabile. La posta in gioco è già troppo alta. Le conseguenze sono molto serie».
Inizia così il “green new-deal” di Obama, per rilanciare l’economia tramite tecnologie alternative a ridotto impatto ambientale. Da maggio gli Stati Uniti hanno varato un piano nazionale che estende a tutto il territorio la legislazione della California in ambito di emissioni inquinanti e consumo di carburante, accelerando la tabella di marcia prevista da George Bush nel 2007. Il tutto senza che lo Stato dia un solo dollaro d’incentivo alle aziende americane, peraltro malconce. La notizia è particolarmente buona se si pensa che dal 1975, dopo lo shock petrolifero, l’America non rivedeva gli standard minimi di miglia per gallone previsti per le auto. Ma la proposta di Obama innalza la soglia a 35,5 quando da noi la media è già di 43,3 e in Cina di 35,8.
Proprio Cina e India, che siamo abituati a immaginare sotto un’aria irrespirabile per l’inquinamento, sono in realtà in grado di esportare modelli competitivi di auto che rispettano in tutto e per tutto gli standard europei. Da loro però la soglia di tolleranza dell’inquinamento rimane ancora troppo alta: in India l’adozione di uno standard analogo all’Euro 3 è prevista solo per il 2010.
In Europa invece l’efficienza nei consumi non è affrontata esplicitamente perché il più alto costo dei carburanti sembra per ora sufficiente a regolare da sé il mercato. Qui infatti si concentra l’attenzione sulle emissioni inquinanti: da settembre 2009 è stato adottato lo standard Euro 5 che prevede limiti più stringenti per i produttori. Tuttavia i valori fissati non sono quelli voluti originariamente dalle commissioni scientifiche: derivano invece da compromessi tra il legislatore e l’Associazione dei Costruttori Europei di Automobili.
Lo stesso si sta già ripetendo per l’introduzione dell’Euro 6, prevista nel 2014: la decisione è stata presa lo scorso dicembre, ma Barroso (presidente della Commissione europea) si è in seguito scontrato con alcuni governi, tra cui il nostro e quello tedesco. Il risultato sono regole annacquate e dilazionate nel tempo rispetto alle proposte iniziali, molto più incisive.
DALLA PANCIA DELLA TERRA
Per chi vede le alternative descritte finora come una chimera, analizziamo infine pro e contro di quello che potrebbe essere considerato come il miglior compromesso tra sostenibilità ambientale, costi e tempi di realizzazione: stiamo parlando di Gpl e metano.
Il gas naturale, meglio conosciuto come metano, si può ricavare dal sottosuolo o dalla decomposizione di sostanze organiche e per questo motivo viene classificato come “biogas” (a differenza del Gpl — gas di petrolio liquefatto — che è un derivato del petrolio e pertanto non può essere considerato come una fonte energetica rinnovabile).
Il principale vantaggio apportato dall’uso di queste sostanze è una combustione pulita, grazie all’assenza di elementi nocivi (come zolfo o composti del piombo) e a una buona miscelazione con l’aria dovuta alla natura gassosa. Si ottiene così una riduzione delle emissioni inquinanti e dannose per l’ozono, insieme a un abbassamento dei costi.
Come si sa «non è tutto oro quel che luccica», dove sono dunque gli intoppi? I maggiori ostacoli alla diffusione di questi carburanti sono legati a problemi d’immagazzinamento e trasporto. I gas, a causa della minore densità rispetto ai liquidi, devono essere compressi molto per ottenere quantitativi sufficienti e garantire un’autonomia accettabile (nel caso del metano si arriva quasi a 200 atmosfere). Questo comporta l’uso di bombole robuste e pesanti, realizzate con materiali costosi. Un ultimo ostacolo è poi legato alla scarsa rete di distribuzione: se risulta piuttosto limitata quella del Gpl (nonostante la presenza da diversi anni sul mercato), lo è ancora di più quella del metano.
Nonostante ciò, nel breve periodo, il Gpl sembra la scelta maggiormente attuabile e “pulita”. Anche secondo Fiat, che si sta muovendo proprio in questa direzione. I risultati si vedono: secondo i dati, le auto del Lingotto sono le meno inquinanti (media di CO2 pari a 138 gr/km) e le uniche, insieme a quelle del gruppo Peugeot-Citroën, ad aver rispettato l’obiettivo sancito dall’accordo volontario del 1998 (140g/km entro il 2008). Uno dei motivi ritenuti strategici, dallo stesso presidente americano Barack Obama, per l’alleanza con Chrysler.
– TANTO RUMORE PER NULLA? –
«Se un veicolo elettrico venisse contro di voi a 60 km/h, avvertireste l’avvicinarsi di un aspirapolvere, nulla più». Troppo poco per bambini, ciclisti e pedoni.
Il problema è stato sollevato inizialmente dalle associazioni di non vedenti negli Stati Uniti, dove l’auto verde è argomento d’interesse pubblico da diversi anni. La discussione è poi sbarcata in Europa ed è in arrivo una norma che obbligherà le auto elettriche a simulare il rumore dei motori a scoppio.
Jeremy Clarkson, presentatore di Top Gear (show della Bbc) e columnist del Sunday Times, sostiene che l’Unione Europea non ha fatto le corrette valutazioni: «l’80% del rumore di un auto è dato dai pneumatici, non dal motore o dal tubo di scappamento».
Christopher Hogan, PhD della Direct Research, ha compiuto uno studio sugli incidenti che hanno coinvolto i pedoni negli Usa tra il 2002 e il 2006, concludendo che nessun cieco ha subito un incidente fatale con un’auto elettrica o ibrida durante il periodo preso in esame. «Il modello più diffuso — la Toyota Prius — è responsabile di incidenti, verso pedoni ciechi e non, in misura identica ai modelli benzina o diesel». L’autore conclude che non c’è alcuna evidenza per giustificare la necessità di simulatori sonori sulle auto elettriche.
La Provincia di Milano, in un convegno tenutosi a Febbraio ‘09, ha dichiarato intanto che «200.000 cittadini vivono in aree in cui l’inquinamento acustico può causare nel tempo problemi psicologici, di pressione e di stress».
Siamo sicuri che la vera soluzione al problema della pericolosità del traffico, per pedoni e non vedenti, sia l’innalzamento del rumore prodotto dalle auto elettriche?
IN SINTESI
Negli ultimi anni abbiamo iniziato, in tutto il mondo, a investire nella produzione di auto “verdi”. Ogni Paese però segue la sua linea, con l’Europa concentrata sul diesel, il Giappone sui modelli ibridi, l’India e la Cina sulla produzione di macchine piccole e leggere. Per ora è ancora difficile quantificare l’effettivo cambiamento del mercato verso un trasporto più sostenibile. Si stima che l’incidenza di auto “verdi” sia oggi piuttosto bassa, tanto da occupare solo un trentesimo della forza lavoro nel settore. Ma le aziende che puntano sul risparmio di carburante e su tecnologie pulite sono quelle che vanno meglio nel mercato: l’innovazione fa da traino e apre nuove prospettive.
Una dimostrazione ne è la crescente forza delle economie emergenti, dove le imprese sperimentano più velocemente rispetto alle aziende occidentali, troppo legate a vecchi schemi. La tecnologia verde, secondo gli esperti, è il volano per il rilancio dell’economia e una regolazione lungimirante può spingere le nostre imprese a investire in innovazione per recuperare il “gap” accumulato. Il piano di Obama ad esempio prevede un notevole taglio delle emissioni (circa il 40%), che secondo l’Icct (International council on clean transportation) porterà nuovamente i costruttori americani davanti a tutti in campo tecnologico. Così si può competere con Paesi come Cina e India che hanno dalla loro un costo del lavoro molto più basso.
Valutiamo quindi le tecnologie su cui puntare. Le biomasse difficilmente saranno sufficienti a coprire l’intero fabbisogno mondiale di carburanti e il loro l’impiego è fortemente frenato da dubbi di origine morale: siamo sicuri che sia eticamente giusto utilizzare mais per far andare le nostre automobili quando nel mondo ci sono quasi un miliardo di persone malnutrite? D’altro canto l’idrogeno, oltre a essere veramente rischioso da utilizzare, necessita di una riconversione della sua filiera produttiva verso fonti d’energia rinnovabile per potersi considerare a ridotto impatto ambientale. Non è un caso che recentemente gli Stati Uniti abbiano tagliato i finanziamenti alla ricerca in questo campo, a favore di quella nel settore elettrico a batteria.
L’auto elettrica infatti fa ben sperare: secondo il nostro parere, attualmente appare come la soluzione ecologica più promettente per il medio termine. Gli ostacoli da superare sono per lo più di natura tecnologica: batterie più efficienti, sistemi di ricarica più veloci, produzione di elettricità attraverso fonti rinnovabili. Tutti impedimenti cui speriamo che la ricerca e sviluppo nei prossimi anni possano venire a capo.
Nell’immediato una vettura a Gpl o metano può costituire una scelta significativa per la riduzione di emissioni inquinanti, soprattutto nelle grandi città. Per chi invece fosse ancora indeciso consigliamo se possibile, nel frattempo, una buona bicicletta per l’uso cittadino: ne trarrà beneficio il portafogli, la salute e l’ambiente!
Il dubbio non é se mai avremo un’automobile ecologica, piacevole da guidare ed esteticamente appagante. La domanda è piuttosto quando e come. In tempi di crisi come come quelli attuali, le industrie non possono sedersi sugli allori e, con il prezzo del petrolio in nuova ascesa, i governi (come hanno mostrato gli Stati Uniti recentemente) potrebbero puntare sui mezzi di trasporto alternativi per rilanciare l’economia: forse l’attesa non sarà così lunga.
– La vera city car –
I produttori si stanno spremendo le meningi per trovare l’auto economica e a impatto zero. Cervelli impegnati a non sottrarre le comodità, migliorando al contempo la qualità delle emissioni, lavorano nei laboratori delle case automobilistiche, cercando nuovi carburanti e tecnologie capaci di ovviare ai problemi ambientali. Le “concept car”, presentate anche all’ultimo salone di Francoforte, sembrano una cartolina dal futuro: spedite da un luogo dove tutto sarà più bello, colorato e migliore. Ma una city car cos’è? È una macchina da utilizzare in città, un’automobile per percorsi brevi, utile a sbrigare le commissioni di tutti i giorni.
Chiudo gli occhi e mi immagino nel traffico delle ore di punta a Roma: il mal di testa che martella le meningi diverrà domani solo uno spiacevole ricordo. So che in quel groviglio di macchine, in cui oggi si possono riconoscere i vari odori dei carburanti, sarò comodamente seduto sulla mia fantastica city car: un auto che non produce né odori, né emissioni.
In quel momento avrò un piacere impagabile. La rivoluzione dell’automobile arriverà e ci permetterà finalmente di sfilare la coda al semaforo senza più problemi, girando per la città senza lo stress di un parcheggio. È emozionante e appagante sapere che quel giorno avrò una bicicletta.
