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Auto elettriche, come saranno le macchine (e la salute) di domani

14/02/2018 energiafelice

Moltissimi sono stati gli interventi sui post precedenti sulla mobilità, con critiche, suggerimenti e insegnamenti tutti da tenere in conto. Grazie a chi è intervenuto perché costituisce una fonte di verifica e apprendimento. Qui vorrei precisare alcuni punti e abbozzare oltre che analizzare possibili e necessarie strategie.

Le strategie climatiche accentuano l’importanza del passaggio alla mobilità elettrica. Le auto vendute nel 2025 nella Ue dovranno raggiungere un livello di emissioni di 68-78 grammi CO₂/km (35-40% in meno rispetto alle emissioni delle nuove auto in Italia) raggiungibili con una quota di veicoli elettrici del 15-25%.

In ambito urbano è ragionevole immaginare, in Europa e non solo, una contrazione del numero complessivo di auto in circolazione, sempre più condivise e senza guidatore, e un rapido declino di quelle a combustione interna. “La General Motors crede in un futuro tutto elettrico”, ha dichiarato il mese scorso Mark Reuss, presidente di GM North America. Parliamo di un mercato di duemila miliardi di dollari l’anno nel quale le auto elettriche rappresentano per ora solo l’1%, ma che è destinato a drastici cambiamenti.

Con quali conseguenze occupazionali? Ancora una volta, dipende dalle scelte che verranno fatte dai singoli produttori nell’organizzazione del lavoro e dalle politiche dei vari paesi nel mercato del lavoro. L’automazione dei processi produttivi ha già portato ad una forte riduzione del lavoro necessario e il passaggio all’auto elettrica comporterà un’accelerazione di questo processo. Parliamo infatti di un numero molto inferiore di componenti da assemblare (200 contro 1.400) e di una semplificazione dei processi di lavorazione.

Occorre dunque riflettere sulla possibilità di cogliere nuove opportunità fornendo servizi di mobilità sempre più articolati che limitino il ricorso a veicoli di proprietà individuale. Il baricentro produttivo probabilmente si sposterà verso l’Asia. La Cina, incapace di competere sul fronte dei veicoli convenzionali, sembra infatti voler tentare il sorpasso puntando sull’elettrico (nel secondo trimestre 2017 ha registrato il 44% delle vendite mondiali di questi veicoli e punta a ospitare nel 2022)

Uno dei fattori decisivi in questa corsa riguarda, come è noto, la produzione dei sistemi di accumulo che al momento incidono per il 30-50% sul costo dei veicoli elettrici. Non a caso per il 2022 la Cina punta al 65% della capacità produttiva mondiale delle batterie al litio. Per ora la rapidità della riduzione dei prezzi degli accumuli taglia fuori dai giochi l’alimentazione ad idrogeno con celle a combustibile su cui puntano i giapponesi e metterà in difficoltà anche le alimentazioni alternative come il Gpl e il metano, punti di forza in Italia.

Creare le condizioni per la rivoluzione elettrica anche in Italia

La diffusione di veicoli senza emissione di particolato (a combustione interna) sarà di particolare interesse per gli innumerevoli centri urbani della nostra penisola, che si distingue per elevate concentrazioni di inquinanti nelle città. Bisogna accelerare anche per quanto riguarda la riduzione di climalteranti! Infatti Nel rapporto “Decarbonizzazione dell’economia italiana”, appena pubblicato da Rse le attuali politiche sul trasporto e l’edilizia consentirebbero infatti di ridurre solo del 24% le emissioni rispetto al 2005, contro il taglio del 33% che l’Italia dovrà raggiungere.

Il secondo elemento di riflessione riguarda il ridimensionamento industriale dell’auto. Esistono 2.500 aziende della componentistica auto che in passato operavano prevalentemente per la Fiat e oggi si sono riorganizzate anche come fornitrici di case estere, tedesche in particolare (ST Microelectronics, Magneti Marelli). Marchionne continua ostinatamente a non credere alla mobilità elettrica. Una miopia che rischia di far fare alla Fca la fine della Kodak e che si trasmette ai settori decisionali del paese.

La prima smentita al pessimismo viene da Ispra. Un recente confronto di sostenibilità ambientale sulla base di dati dell’Ispra condotto sotto l’egida della Presidenza del Consiglio dei Ministri (Elementi per una roadmap della mobilità sostenibile, 2017), conferma che, già con l’attuale mix energetico utilizzato nel nostro Paese per la generazione elettrica, le emissioni di CO2 di un’auto elettrica sono inferiori a quelle di ogni altra tecnologia veicolare.

In base alle direttive europee le pubbliche amministrazioni e i loro enti e istituzioni, gli enti locali e i gestori dei servizi di pubblica utilità, al momento del rinnovo del parco veicoli sono obbligati all’acquisto di una quota del 25% di veicoli a Cng, Gnl, veicoli elettrici e ibridi plug-in. Ma, stante il divario di prezzo tra questi ultimi e quello delle altre tipologie tecnologiche elencate, e considerato lo stato delle finanze dei soggetti istituzionali oggetto del provvedimento, è difficile che si immettano i veicoli più costosi senza un fondo nazionale di incentivazione

Della scarsa convinzione è testimone la Sen che afferma testualmente: “è atteso al 2030 un importante contributo anche dai veicoli elettrici e Phev (ibridi ricaricabili dalla rete elettrica)”. Di conseguenza lo svecchiamento del nostro parco veicoli viene ottenuto solo attraverso le tecnologie convenzionali. Ma in questa campagna elettorale si sente forse parlare di mobilità pubblica o di decollo di veicoli meno inquinanti? Unicamente a livello delle amministrazioni locali si inizia a percepire la forte valenza proattiva che un’adeguata regolamentazione della mobilità locale e nella politica delle soste e parcheggi può avere nella promozione della mobilità a impatto zero (come accade a Milano).

Una proposta che merita grande attenzione è stata avanzata da G.B. Zorzoli. In Europa vige la regola di ridurre i debiti degli Stati europei al 60% rispetto ai rispettivi pil nominali. Sarebbe opportuno che l’Unione europea, attraverso speciali Enti di finanziamento – Banca Europea degli investimenti, ad esempio – assumesse su di se una quota dei previsti debiti pubblici rapportati al pil. Campi di possibile intervento sotto il nostro specifico interesse, potrebbe essere: viabilità, utilizzo e distribuzione di energia, trasporto terrestre.

Con l’emissione di obbligazioni con buone remunerazioni sui mercati finanziari, a disposizione di privati, banche, assicurazioni, enti locali come mediatori, con possibilità di effettuare investimenti lunghi, in ottica europea e mondiale, come nel caso della riduzione dell’impatto del traffico. Dato che accanto alla generazione distribuita con localizzazione fissa (tetti solari, eolico, miniidro, geo) se ne affiancherà un’altra, ancora più numerosa, ma che sarà mobile, legata anche ai veicoli elettrici e allo scambio bilaterale dell’energia con la rete, l’aspetto di incentivi a questo sistema regolati e remunerabili sul mercato è tutt’altro che da trascurare.

auto elettrica

Auto elettrica, si va troppo lenti e in Italia addirittura si sta fermi

05/02/2018 energiafelice

dal blog di Mario Agostinelli

Negli ultimi mesi la questione del passaggio dai veicoli a propulsione tradizionale a quelli elettrici è venuta fortemente alla ribalta nel mondo. Anzi, ancor più che un tema tecnico, ha assunto la valenza economica e politica di svolta nel settore industriale più diffuso al mondo e nelle decisioni politiche per la lotta alle emissioni climalteranti e inquinanti.

Ma non tutti i Paesi e le loro politiche industriali e economiche vanno di pari passo per conquistare un primato, questa volta desiderabile se accompagnato alla diffusione delle rinnovabili e del risparmio energetico. Anzi! Se la direzione sembra chiara, è evidente che si va troppo lenti e in Italia addirittura si sta fermi.L’Occidente, con l’eccezione di Olanda e Norvegia, rischia di rimanere indietro rispetto alla Cina nel passaggio alla mobilità elettrica. Francia e Regno Unito e negli ultimi mesi l’Italia hanno annunciato di abbandonare i mezzi a benzina e gasolio, motorizzazioni ibride comprese, ma la deadline è veramente poco audace: al 2040.

Il ruolo della Cina

Questo Paese appare preoccupato dei disastrosi livelli di inquinamento delle proprie città, ma ne fa una ragione per conquistare il primato tecnologico in una serie di settori strategici. Così ha imposto per legge una quota crescente di auto elettriche o ibride e la proibizione di vendite di vetture a propulsione tradizionale, tra il 2030 e il 2035. Data la vastità e la popolazione, questo accelera l’introduzione dell’elettrico in tutte le case esportatrici e la filiera di produzione di pile nella stessa Cina (oggi primo produttore mondiale di vetture ecologiche e di batterie per le stesse). Non è un caso che Volvo, che nei giorni scorsi abbia annunciato che dal 2019 ogni modello commercializzato avrà un motore elettrico, sia controllata dal gruppo cinese Geely.

Le stesse norme tecniche tendono a diventare gli standard del settore, posizione che una volta competeva agli Stati Uniti, che, nella miopia di Trump, reagiscono imponendo alti dazi ai prodotti asiatici. Non si può sottovalutare che il paese nel corso del 2016 ha investito nel settore delle energie rinnovabili circa 120 miliardi di dollari, più o meno la metà del totale mondiale per lo stesso anno.

Il ruolo dell’Unione Europea

Apparentemente l’Unione Europea sembra all’avanguardia nella lotta al cambiamento climatico e ambientale e certamente il suo ruolo è stato molto importante nel perfezionare gli accordi di Parigi sul clima. Ma quando veniamo poi agli atti concreti sul piano operativo, nascono i problemi.

L’8 novembre la Commissione ha pubblicato delle proposte legislative per abbassare le emissioni inquinanti delle autovetture, proponendo di ridurre del 30% le emissioni di anidride carbonica nel 2030 in rapporto al livello fissato per il 2021, con un obiettivo intermedio del 15% nel 2025. (Si ricordi che l’obiettivo precedentemente approvato e perseguito era del -20% al 2020 rispetto al 1995) e, peraltro, senza fissare quote obbligatorie di auto a emissioni nulle. Eppure un documento interno a Volkswagen (VW) a cui Le Monde ha avuto accesso dimostra che il produttore tedesco dopo lo scandalo “dieselgate” si è preparato e detto in grado di produrre il 22% di veicoli a emissioni zero dal 2025. La stessa casa automobilistica tedesca è ora sotto accusa insieme a Bmw e Daimler per lo scandalo delle scimmie e delle cavie umane usate nei test per provare gli effetti dei gas di scarico.

Che l’Unione Europea non mostri in generale un grande entusiasmo per i temi ambientali e che essa sia nei fatti divorata dalle lobby lo si è visto in queste settimane anche da un altro episodio. Sei tra le principali utility europee, tra cui addirittura la nostra Enel, hanno chiesto alla Commissione Ue di alzare la quota di quelle verdi con le quali coprire i fabbisogni di energia entro il 2030. La Commissione ha in effetti stabilito l’asticella, per quella data, al 27% del totale, sotto evidentemente la pressione di grandi strutture, mentre le sei aziende citate chiedono almeno il 35% e anche che si cambi il regime degli incentivi.

E l’Italia?

Solo lo 0,1% delle auto immatricolate in Italia nel 2016 sono elettriche. Parliamo di 1.403 veicoli venduti in un anno, da confrontare con il milione abbondante di mezzi diesel messi sulle strade e con i circa 600mila nuovi veicoli a benzina.

Pietro Menga, presidente di Cives (Commissione Italiana Veicoli Elettrici e Stradali a Batteria, Ibridi e a Celle Combustibili) osserva che nella SEN “si parla della mobilità elettrica, ma anche lì manca qualunque riferimento a obiettivi quantitativi o temporali” e ci sono fondi allocati che non vengono spesi”. R’ risaputo che a inizio 2017 la Corte dei Conti aveva bacchettato il Governo: a fine 2016 infatti erano stati spesi solo 6mila euro su 50 milioni disponibili.

Ma mentre tutti i principali produttori di auto del mondo stanno cercando di investire massicciamente nel settore dell’auto elettrica e in quello dell’auto a guida autonoma, la FCA appare di gran lunga quella che ha fatto meno sforzi in direzione delle novità e quindi essa si troverà in un futuro prossimo, inevitabilmente, senza grandi prospettive strategiche. Forse in seguito alla malaugurata decisione – della proprietà e dei suoi supermanager tanto osannati – di liquidare la sua partecipazione nell’auto, oltre che anche nelle attività di tipo più industriale concentrate nella CNH Industrial. E qui torniamo ancora una volta alla Cina. A quanto afferma Comito “un’ipotesi plausibile in gioco vede la Jeep ceduta agli statunitensi e la vecchia Fiat proprio ai cinesi, mentre una serie di attività al contorno, dalla Magneti Marelli alla Comau, due società in cui si concentrano competenze tecnologiche molto importanti nel nostro paese, appaiono in bilico e dal destino incerto”. Mala tempora currunt, almeno sull’auto italiana!

auto elettrica, Energie rinnovabili

Auto elettriche e energie rinnovabili, quanto inquinamento ci evitano davvero

01/02/2018 energiafelice

dal blog di Mario Agostinelli

In media in Italia dai veicoli privati vengono emessi 110 grammi per chilometro per un totale di 55 milioni di tonnellate di CO₂ nel 2016. Le emissioni (in questo caso calcolate a valle degli scappamenti, escludendo cioè il ciclo che porta fino alla pompa del carburante) variano da regione a regione, con punte massime in Trentino-Alto Adige e Valle d’Aosta e minime in Sicilia e Campania. Siamo la terza nazione europea in ordine di inquinamento dell’atmosfera (fonte: Eurostat). Un bel problema, naturalmente trascurato alle fatidiche scadenze elettorali, proprio perché la mobilità è tra i problemi meno facilmente risolvibili sotto il profilo ambientale e ormai i costi di riparazione in salute e natura superano l’effetto della crescita economica dovuta alla produzione delle quattro ruote.

Sei almeno sono i complessi fattori da affrontare con estrema decisione: la distribuzione del combustibile, l’entità e la tipologia delle sue emissioni, l’accumulo mobile di energia la resa dei motori, l’efficienza complessiva dell’apparecchiatura mobile e il suo peso per persona trasportata: attorno a questi nodi e all’infrastruttura spaziale e digitale dedicata alla mobilità, evolve e muta in rapidità e su molteplici linee il più grande sistema industriale creato nella storia umana. Molti sono i segnali di trasformazione: in questo post ci soffermiamo sui primi tre aspetti.

1. Le compagnie petrolifere stanno abbandonando la rete

E lanciano piani per strutture di ricarica elettrica e, in prospettiva ancora incerta, rifornimento di idrogeno. In Italia negli ultimi 30 anni ha chiuso il 40% degli impianti e l’erogato medio di carburanti è calato del 20% nella rete stradale ed è letteralmente crollato del 58% lungo le autostrade. Minori consumi al chilometro, ma anche crescente diffusione di componenti elettriche di trazione.

L’offerta nelle stazioni di servizio si differenzia sempre di più in previsione delle nuove tecnologie per l’auto: oltre all’obbligo già in corso di un erogatore di gas in ogni stazione, si stanno creando sinergie fra erogatori di carburanti e infrastrutture di ricarica elettrica. Le colonnine si moltiplicano presso i grandi brand, mentre il processo di evoluzione della vecchia rete viene accelerato anche per per le nuove norme che prevedono la chiusura degli impianti meno sicuri.

2 Per le emissioni dell’apparato motore

Il Joint Research Centre dell’UE assieme ad EUCAR (The European Council for Automotive R&D) e CONCAWE, a conclusione di una complessa elaborazione che prende in considerazione tutto il ciclo di emissioni dal pozzo alle ruote (from wells to wheels), ha approntato la seguente tabella:

I dati riportati confrontano tra loro il numero di auto a combustione sostituibili da altrettanti veicoli elettrici in modo da ottenere lo stesso risultato si riduzione di CO2 che si avrebbe modificando 1 milione di auto a metano con altrettanti motori a gas alimentati con una miscela al 10% di biometano (si tratta di un suggerimento fornito dall’Ue già per il 2020, che darebbe luogo ad un abbattimento di 11 tonnellate di CO2 per ogni km compiuto dall’intera flotta di 1 milione di auto a gas).

Come si vede, per ottenere lo stesso obbiettivo di riduzione (11 tonnellate), basterebbe far circolare auto elettriche sostitutive, con vantaggi più netti nel caso dell’alimentazione a benzina e, a seguire, rimarchevoli nel caso di quella a metano e un po’ meno, ma sempre consistenti, su quella a gasolio. In conclusione, dai calcoli eseguiti per limitare le emissioni di CO2, risulta chiaro come siano vantaggiosi gli impieghi della miscela gas-biometano sul metano, ma, soprattutto, sia benefico il ricorso al propulsore elettrico rispetto al funzionamento di motori a combustione interna alimentati da fossili.

Parrebbe insomma razionale da subito sfruttare contestualmente tutte le opzioni disponibili: dai miglioramenti già in uso per le tecnologie convenzionali (biometano e ibrido), fino all’introduzione immediata di quelle innovative (plug-in, totalmente elettrico, fuel cell a idrogeno) adottando politiche più decise a favore di queste ultime, che maggiormente necessitano di stimoli e sostegno.

3. Favorire la produzione energetica da fonti rinnovabili

Per completezza, occorre rimarcare che solo favorendo la crescita accelerata della produzione energetica con fonti rinnovabili è possibile trarre un bilancio ottimale del ricorso all’elettrico nella mobilità. In una ricerca pubblicata dall’Economist si chiarisce come le auto elettriche siano più pulite di quelle che si basano su motori a combustione interna quando anche la potenza utilizzata per caricarle è pulita. Nel dicembre scorso, con il Clean Energy Package, l’Ue finalmente ha cominciato a favorire con la generazione distribuita l’autoproduzione e le comunità energetiche, in concomitanza con la fase di decollo della mobilità elettrica. I veicoli elettrici funzioneranno così anche da scambiatori bilaterali dell’energia con la rete, e sarà realmente praticabile l’eliminazione per il 2040 di tutti i veicoli alimentati da combustibili fossili.

auto elettrica, biocarburanti

Sulla mobilità il fotovoltaico batte gli agrocarburanti

29/01/2013 energiafelice

Nei giorni scorsi sono arrivate diverse buone notizie dallaricerca sul fotovoltaico. Nei laboratori svizzeri dell’Empa, l’ente federale per la ricerca sui materiali, è stata prodotta unacella flessibile a film sottile (con semiconduttore di diseleniuro di rame-indio-gallio) con un’efficienza record: 20,4%, ormai a ridosso delle migliori celle in silicio cristallino. All’estremo opposto della gamma commerciale, le costosissime celle a tripla giunzione in grado di sfruttare gran parte della luce solare, i Naval Research Laboratory americani hanno annunciato di aver progettato un nuovo tipo di cella, composta da ben 11 strati diversi di semiconduttori “tarati” su diverse lunghezze d’onda, che dovrebbe superare il 50% di efficienza (il massimo teorico, però, è ancora lontano: 87%).

Infine ricercatori della Lund University, in Svezia, hanno annunciato su Science di aver costruito celle composte di nanotubi di fosfuro di indio (4 milioni per millimetro quadro di cella), con un’efficienza del 13,8%, battendo ogni record precedente per questa tecnologia. In futuro, combinando nella stessa cella nano tubi di diverso spessore, questa tecnologia promette di catturare una porzione molto più vasta dello spettro solare di quanto possano le celle in silicio, ma a costi molto inferiori delle celle a giunzione multipla.

Ma forse, la notizia scientifica recente di maggior interesse è meno futuribile, ma molto più concreta: se veramente vogliamo un sistema energetico sostenibile,abbandoniamo il motore a scoppio a biocombustibili, concentrandoci invece suauto elettriche alimentate con il fotovoltaico. A sostenerlo è una ricerca condotta daRoland Geyer, professore di ingegneria ambientale all’Università della California a Santa Barbara. Geyer si è chiesto quale sia il migliore uso che si possa fare dell’energia solare per alimentare i trasporti: farla trasformare dalle piante in biocarburanti (biodiesel, bioetanolo, biometano, ecc.) e poi bruciarla nei motori a scoppio, oppure trasformarla in elettricità, e utilizzarla in veicoli elettrici?

La risposta l’ha data con un articolo apparso su Environmental Science & Technologyil 26 dicembre scorso, e può essere sintetizzata con le sue parole: «Il fotovoltaico è di ordini di grandezza una scelta migliore dei biocarburanti». La prima ragione è che la fotosintesi, la serie di reazioni che usano le piante per trasformare acqua e CO2 in zuccheri o oli usando l’energia solare, è un processo molto inefficiente: solo l’1% circa della luce solare finisce immagazzinata nel prodotto finale, contro il 10-20% di quella convertita in elettricità dai pannelli solari. Ma non basta, mentre l’elettricità può essere poi trasportata dalla rete e immagazzinata nelle batterie di un’auto con una perdita minima, le piante vanno seminate in campi lavorati, concimate, trattate con pesticidi, raccolte, spremute e processate, prima che il loro contenuto energetico sia utilizzabile nei veicoli.

Questa lunghissima serie di trattamenti, ognuno dei quali consuma una parte dell’energia o ne richiede di esterna, spesso sotto forma di combustibili fossili, fa sì che in alcuni casi particolarmente sfavorevoli il bilancio energetico finale sia addirittura negativo: serve più energia esterna di quella che si ricava dalla pianta, così che solo i sussidi pubblici giustificano alla fine queste produzioni. Ma anche senza arrivare a tali estremi, si calcola che le perdite di processo per i biocombustibili varino fra il 90% per l’etanolo da mais americano al 15% di quello da canna da zucchero brasiliana, passando per 30% del biodiesel europei, al 20% per il biodiesel da olio di palma e il 25% dell’etanolo da cellulosa.

Ma non è ancora finita: mentre i motori elettrici hanno rendimenti superiori anche al 90%, i biocarburanti finiscono in motori a scoppio che ne buttano via non meno di tre quarti come calore di scarto. Una follia che poteva, forse, essere giustificata quando si usava petrolio che sgorgava da solo da sotto terra, ma non è tollerabile per risorse faticosamente prodotte con procedimenti complicati ed energivori.

Secondo Geyer, è addirittura meglio bruciare i biocombustibili in centrali elettriche e con queste alimentare auto a batteria che utilizzarli direttamente nei motori a scoppio. In questo quadro, quindi, non sorprendono le sue conclusioni: «A secondo del tipo di coltivazione, negli Usa i biocombustibili richiedono da 30 a 200 volte più terreno per produrre energia, rispetto al fotovoltaico. E questo si ripete anche per quanto riguarda le emissioni di CO2».

Per non parlare del fatto che il fotovoltaico non richiede acqua e può usare anche terreno non agricolo, non entrando così in competizione con la produzione di cibo e non provocando, basti pensare all’olio di palma, distruzione di biodiversità. Secondo il ricercatore californiano, quindi: «Insistere con i biocombustibili per le auto è una strada del tutto sbagliata. Questi prodotti non hanno alcuna chance di migliorare in modo decisivo in futuro, a causa del collo di bottiglia iniziale costituito dall’inefficienza della fotosintesi. Mentre il solare fotovoltaico si sa già che andrà incontro ancora per molti anni a una continua diminuzione di costo».

Sarebbe meglio quindi investire le enormi risorse spese dagli Stati per incentivare la produzione di biocombustibili, nel miglioramento e incentivazione delle auto elettriche che, se alimentate con elettricità solare, consentiranno riduzioni delle emissioni di CO2 enormemente migliori.

di Alessandro Codegoni, 24 gennaio 2013