Dubbi ricorrenti
eMobility: i dubbi ricorrenti
Un “piccolo sporco segreto” ?
Le cifre esposte alla pagina “eMobility e sostenibilità” in merito ai costi dell’import energetico e delle emissioni dei veicoli elettrici, testi moniano di per sé della loro maggior sostenibilità ambientale ed energetica, ma ciò non manca ugualmente di sollevare dubbi.
Recentemente, il Wall Street Journal titolava spiritosamente che le “Green cars have a little dirty secret”, ovvero: la costruzione dell’auto elettrica e della sua batteria produce emissioni di CO2 superiori a quelle della costruzione di un’auto convenzionale. È vero, anche se vi è tuttora una grande incertezza sull’entità delle emissioni di CO2 per la costruzione delle batterie. Nondimeno il bilancio complessivo della costruzione + l’utilizzo resta a favore dell’elettrico di un buon 20-30%, e non può che migliorare automaticamente col crescente ricorso alle fonti rinnovabili per la produzione di elettricità (in alcuni momenti del 2013 queste hanno già contribuito per oltre il 35% al fabbisogno di potenza elettrica dell’utenza italiana).
Ma, soprattutto, chi ha stabilito che in una analisi del ciclo energetico/ambientale complessivo (in linguaggio tecnico: il ciclo di vita) ci si debba fermare alla sola costruzione del veicolo? Tutta la filiera a monte, le emissioni per la costruzione delle raffinerie, delle petroliere, degli oleodotti da cui il veicolo endotermico dipende al 100%, davvero possono essere tranquillamente omesse da queste valutazioni? E le emissioni climalteranti liberate dalla trivellazione del permafrost per accedere al petrolio sotto i ghiacci dell’artico o dalle nuove tecniche di estrazione dell’ “oil-shale” possono davvero essere dimenticate?
Parrebbe sensato che una analisi esaustiva e oggettiva dovrebbe piuttosto tenere conto della filiera complessiva di ciascuna delle due tecnologie – auto endotermica ed auto elettrica: per l’auto endotermica, tutta la catena che va dall’estrazione del petrolio fino all’uso del carburante nei veicoli con motore a scoppio – che da quella catena dipendono totalmente (mentre la produzione di energia elettrica dipende in Italia solo per il 5-6% dal petrolio); per i veicoli elettrici, la quota di loro pertinenza delle emissioni riguardanti la costruzione del sistema elettrico (dalle centrali alle linee di trasmissione e distribuzione); e a questo proposito è poco noto che anche la più ottimistica diffusione dell’auto elettrica contribuirebbe comunque solo per una quota esigua al totale dei consumi elettrici (pochi percento all’orizzonte dei prossimi 20-30 anni).
Appare quindi realistico e sensato l’approccio al problema adottato di fatto dalla Commissione Europea: da una parte, imporre emissioni locali sempre più basse (climalteranti e inquinanti) nell’utilizzo dei veicoli; dall’altra, imporre emissioni sempre più basse per la generazione elettrica, introducendo una quota crescente di fonti rinnovabili.
Tutto ciò senza considerare, come già evidenziato, che l’aspetto delle limitate emissioni di CO2 rappresenta per la eMobility solo una delle tre valenze che ne motivano l’introduzione; sul fronte delle emissioni locali e del risparmio di fonti energetiche importate dal Paese nessun’altra alternativa appare altrettanto attraente.
Le batterie fanno male?
Stampa e blog ripropongono di tanto in tanto della “pericolosità delle batterie dell’auto elettrica” per la salute e l’ambiente. È indubitabile che qualunque processo tecnologico presuppone l’adozione di tutte le misure necessarie a rispettare salute e ambiente, ed è quanto viene correntemente fatto per costruire e trattare le batterie di tutta l’elettronica consumer odierna: PC, laptop, tablet, smartphone e quant’altro. Oggetti che utilizzano esattamente la stessa famiglia di batterie al litio dell’auto elettrica.
Come mai il problema non è mai stato sollevato per quelle applicazioni, forse per una questione di quantità? I circa 5 miliardi di cellulari che si stima verranno diffusi al mondo entro i prossimi dieci anni e i 100 milioni di tablet all’anno previsti da oggi in poi comporteranno al 2020, in una stima almeno grossolana, la costruzione e il riciclaggio di più o meno 2 milioni di tonnellate di batterie al litio.
Questo quantitativo equivale a quello di una popolazione di circa 13 milioni di auto elettriche che probabilmente per quella data non ci saranno ancora. E, comunque, tutto ciò che servirebbe è solo l’ampliamento della catena di smaltimento e riciclaggio delle batterie al litio, che visti i volumi di cui si parla, resta comunque una necessità anche per il solo mercato dell’elettronica consumer.
Troppo poco rumore
L’aspetto più frequentemente citato in relazione alla sicurezza dei veicoli elettrici è la loro maggior silenziosità rispetto
ai veicoli convenzionali, e il timore che ciò possa costituire un rischio per pedoni, ciclisti, e in generale per tutti gli utenti deboli della strada, non abituati a veicoli silenziosi. A questo proposito la nuova proposta di Direttiva UE sul rumore dei veicoli (2011/0409 COD), introduce oltre alla riduzione dei livelli massimi ammissibili, anche il requisito nuovo di un livello minimo di rumorosità, da realizzare con dispositivi di rumore artificiale (AVAS – Approaching Vehicle Audible System), da installare su base volontaria e a discrezione del costruttore del veicolo.
Questa ipotesi, nata palesemente con riferimento ai veicoli elettrici, è però tuttora oggetto di discussione: da una parte, perché appare paradossale che la riduzione dell’inquinamento acustico (che nell’UE induce danni alla salute di 210 milioni di persone esposte a rumore eccessivo) resa possibile dall’elettrico, possa invece diventare un fattore negativo a suo carico; dall’altra, perché i veicoli elettrici producono basso rumore ma non sono oggettivamente “silenziosi”.
Le valutazioni oggettive condotte indicano però che alle basse velocità dell’uso cittadino le loro emissioni acustiche sono sostanzialmente analoghe a quelle dei mezzi endotermici perché la parte dominante del rumore è dovuta ai pneumatici e alla strada: a 7-8 km/h le emissioni dell’elettrico sarebbero inferiori di circa 1 deciBel a quelle dell’endotermico (ovvero la potenza acustica emessa sarebbe più bassa del 10% circa); una maggior differenza si ha nell’accelerazione alla partenza, ma il rumore risalirebbe ai medesimi livelli dell’endotermico dopo pochi metri dall’avvio. Ricerche della Technical University di Monaco indicherebbero poi che anche i veicoli tradizionali nel normale contesto di rumorosità sono percepiti troppo tardi per evitare incidenti; ha quindi molta rilevanza il contesto ambientale. Infine, le stesse valutazioni dell’European Union Road Safety Action Programme indicano che la sicurezza dei conducenti e dei pedoni risiede in ultima analisi nella responsabilità dei conducenti piuttosto che nelle tecnologie.
In conclusione, diversi governi europei non condividono l’introduzione generalizzata dei citati dispositivi AVAS e propendono piuttosto sull’esame di altre alternative da ricercarsi nelle normative di sicurezza della mobilità. Vi è tuttavia un consenso diffuso sull’opportunità di utilizzare gli AVAS durante le manovre di parcheggio, quando il rischio di collisione con i pedoni è oggettivamente maggiore; di fatto, anche molti veicoli endotermici sono già dotati di “cicalini” che entrano automaticamente in funzione durante il parcheggio.
Mettere assieme tecnologia meccanica ed elettrica assieme
Per quanto riguarda gli aspetti costruttivi, la normativa tecnica ISO e le regole per l’omologazione, assieme agli specifici Regolamenti UNECE (United Nations Economic Commission for Europe) armonizzati con USA e Giappone, stabiliscono i requisiti tecnici e di prova necessari a garantire la sicurezza dei veicoli elettrici, come di quelli endotermici, durante la circolazione su strada. La sicurezza nella fase di ricarica è a sua volta coperta dalla normativa europea CENELEC (in Italia, dalla corrispondente normativa CEI – Comitato Elettrotecnico Italiano).
Viene invece frequentemente trascurato il comportamento in caso di incidente di quei veicoli convenzionali che vengano convertiti in veicoli elettrici. Come sottolineato dalla FIA – Fédération Internationale de L’automobile, i veicoli a combustione interna non sono concepiti per la conversione e quest’ultima ha effetto sulla distribuzione del peso del veicolo, con conseguenze sul suo potenziale di assorbimento energetico in caso di impatto; la frenatura rigenerativa delle motorizzazioni elettriche influisce inoltre sulla ripartizione dell’effetto frenante sui due assi del veicolo: in sostanza, dopo la trasformazione in elettrico il veicolo potrebbe non presentare le stesse garanzie di sicurezza della sua connotazione endotermica originale. Tutto questo, se non oggetto di accurata progettazione e verifica, può avere effetto sulla stabilità e sul comportamento dinamico, o in caso di incidente del mezzo. La legislazione nazionale dovrebbe strettamente regolamentare queste pratiche, imponendo una corretta informazione ai consumatori sia sugli aspetti tecnici che sui soggetti ai quali attribuire la responsabilità legale sulla componentistica e sull’operazione di “retrofitting”.
eMobility: i dubbi ricorrenti
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Le cifre esposte alla pagina “eMobility e sostenibilità” in merito ai costi dell’import energetico e delle emissioni dei veicoli elettrici, testi moniano di per sé della loro maggior sostenibilità ambientale ed energetica, ma ciò non manca ugualmente di sollevare dubbi.
Ma, soprattutto, chi ha stabilito che in una analisi del ciclo energetico/ambientale complessivo (in linguaggio tecnico: il ciclo di vita) ci si debba fermare alla sola costruzione del veicolo? Tutta la filiera a monte, le emissioni per la costruzione delle raffinerie, delle petroliere, degli oleodotti da cui il veicolo endotermico dipende al 100%, davvero possono essere tranquillamente omesse da queste valutazioni? E le emissioni climalteranti liberate dalla trivellazione del permafrost per accedere al petrolio sotto i ghiacci dell’artico o dalle nuove tecniche di estrazione dell’ “oil-shale” possono davvero essere dimenticate? Parrebbe sensato che una analisi esaustiva e oggettiva dovrebbe piuttosto tenere conto della filiera complessiva di ciascuna delle due tecnologie – auto endotermica ed auto elettrica: per l’auto endotermica, tutta la catena che va dall’estrazione del petrolio fino all’uso del carburante nei veicoli con motore a scoppio – che da quella catena dipendono totalmente (mentre la produzione di energia elettrica dipende in Italia solo per il 5-6% dal petrolio); per i veicoli elettrici, la quota di loro pertinenza delle emissioni riguardanti la costruzione del sistema elettrico (dalle centrali alle linee di trasmissione e distribuzione); e a questo proposito è poco noto che anche la più ottimistica diffusione dell’auto elettrica contribuirebbe comunque solo per una quota esigua al totale dei consumi elettrici (pochi percento all’orizzonte dei prossimi 20-30 anni). Appare quindi realistico e sensato l’approccio al problema adottato di fatto dalla Commissione Europea: da una parte, imporre emissioni locali sempre più basse (climalteranti e inquinanti) nell’utilizzo dei veicoli; dall’altra, imporre emissioni sempre più basse per la generazione elettrica, introducendo una quota crescente di fonti rinnovabili. Tutto ciò senza considerare, come già evidenziato, che l’aspetto delle limitate emissioni di CO2 rappresenta per la eMobility solo una delle tre valenze che ne motivano l’introduzione; sul fronte delle emissioni locali e del risparmio di fonti energetiche importate dal Paese nessun’altra alternativa appare altrettanto attraente.
Le batterie fanno male?Stampa e blog ripropongono di tanto in tanto della “pericolosità delle batterie dell’auto elettrica” per la salute e l’ambiente. È indubitabile che qualunque processo tecnologico presuppone l’adozione di tutte le misure necessarie a rispettare salute e ambiente, ed è quanto viene correntemente fatto per costruire e trattare le batterie di tutta l’elettronica consumer odierna: PC, laptop, tablet, smartphone e quant’altro. Oggetti che utilizzano esattamente la stessa famiglia di batterie al litio dell’auto elettrica. Come mai il problema non è mai stato sollevato per quelle applicazioni, forse per una questione di quantità? I circa 5 miliardi di cellulari che si stima verranno diffusi al mondo entro i prossimi dieci anni e i 100 milioni di tablet all’anno previsti da oggi in poi comporteranno al 2020, in una stima almeno grossolana, la costruzione e il riciclaggio di più o meno 2 milioni di tonnellate di batterie al litio. Questo quantitativo equivale a quello di una popolazione di circa 13 milioni di auto elettriche che probabilmente per quella data non ci saranno ancora. E, comunque, tutto ciò che servirebbe è solo l’ampliamento della catena di smaltimento e riciclaggio delle batterie al litio, che visti i volumi di cui si parla, resta comunque una necessità anche per il solo mercato dell’elettronica consumer.
Troppo poco rumoreL’aspetto più frequentemente citato in relazione alla sicurezza dei veicoli elettrici è la loro maggior silenziosità rispetto ai veicoli convenzionali, e il timore che ciò possa costituire un rischio per pedoni, ciclisti, e in generale per tutti gli utenti deboli della strada, non abituati a veicoli silenziosi. A questo proposito la nuova proposta di Direttiva UE sul rumore dei veicoli (2011/0409 COD), introduce oltre alla riduzione dei livelli massimi ammissibili, anche il requisito nuovo di un livello minimo di rumorosità, da realizzare con dispositivi di rumore artificiale (AVAS – Approaching Vehicle Audible System), da installare su base volontaria e a discrezione del costruttore del veicolo. Questa ipotesi, nata palesemente con riferimento ai veicoli elettrici, è però tuttora oggetto di discussione: da una parte, perché appare paradossale che la riduzione dell’inquinamento acustico (che nell’UE induce danni alla salute di 210 milioni di persone esposte a rumore eccessivo) resa possibile dall’elettrico, possa invece diventare un fattore negativo a suo carico; dall’altra, perché i veicoli elettrici producono basso rumore ma non sono oggettivamente “silenziosi”. Le valutazioni oggettive condotte indicano però che alle basse velocità dell’uso cittadino le loro emissioni acustiche sono sostanzialmente analoghe a quelle dei mezzi endotermici perché la parte dominante del rumore è dovuta ai pneumatici e alla strada: a 7-8 km/h le emissioni dell’elettrico sarebbero inferiori di circa 1 deciBel a quelle dell’endotermico (ovvero la potenza acustica emessa sarebbe più bassa del 10% circa); una maggior differenza si ha nell’accelerazione alla partenza, ma il rumore risalirebbe ai medesimi livelli dell’endotermico dopo pochi metri dall’avvio. Ricerche della Technical University di Monaco indicherebbero poi che anche i veicoli tradizionali nel normale contesto di rumorosità sono percepiti troppo tardi per evitare incidenti; ha quindi molta rilevanza il contesto ambientale. Infine, le stesse valutazioni dell’European Union Road Safety Action Programme indicano che la sicurezza dei conducenti e dei pedoni risiede in ultima analisi nella responsabilità dei conducenti piuttosto che nelle tecnologie. In conclusione, diversi governi europei non condividono l’introduzione generalizzata dei citati dispositivi AVAS e propendono piuttosto sull’esame di altre alternative da ricercarsi nelle normative di sicurezza della mobilità. Vi è tuttavia un consenso diffuso sull’opportunità di utilizzare gli AVAS durante le manovre di parcheggio, quando il rischio di collisione con i pedoni è oggettivamente maggiore; di fatto, anche molti veicoli endotermici sono già dotati di “cicalini” che entrano automaticamente in funzione durante il parcheggio.
Mettere assieme tecnologia meccanica ed elettrica assiemePer quanto riguarda gli aspetti costruttivi, la normativa tecnica ISO e le regole per l’omologazione, assieme agli specifici Regolamenti UNECE (United Nations Economic Commission for Europe) armonizzati con USA e Giappone, stabiliscono i requisiti tecnici e di prova necessari a garantire la sicurezza dei veicoli elettrici, come di quelli endotermici, durante la circolazione su strada. La sicurezza nella fase di ricarica è a sua volta coperta dalla normativa europea CENELEC (in Italia, dalla corrispondente normativa CEI – Comitato Elettrotecnico Italiano). Viene invece frequentemente trascurato il comportamento in caso di incidente di quei veicoli convenzionali che vengano convertiti in veicoli elettrici. Come sottolineato dalla FIA – Fédération Internationale de L’automobile, i veicoli a combustione interna non sono concepiti per la conversione e quest’ultima ha effetto sulla distribuzione del peso del veicolo, con conseguenze sul suo potenziale di assorbimento energetico in caso di impatto; la frenatura rigenerativa delle motorizzazioni elettriche influisce inoltre sulla ripartizione dell’effetto frenante sui due assi del veicolo: in sostanza, dopo la trasformazione in elettrico il veicolo potrebbe non presentare le stesse garanzie di sicurezza della sua connotazione endotermica originale. Tutto questo, se non oggetto di accurata progettazione e verifica, può avere effetto sulla stabilità e sul comportamento dinamico, o in caso di incidente del mezzo. La legislazione nazionale dovrebbe strettamente regolamentare queste pratiche, imponendo una corretta informazione ai consumatori sia sugli aspetti tecnici che sui soggetti ai quali attribuire la responsabilità legale sulla componentistica e sull’operazione di “retrofitting”.
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