L’arrivo della propulsione elettrica ha portato con se molti punti interrogativi sull’inquinamento delle batterie. Allo stesso modo anche le vetture tradizionali rimangono inquinanti nonostante lo sforzo dei costruttori.

Motore elettrico motore a combustione – Abbiamo analizzato ogni minimo aspetto, ogni dettaglio e ogni caratteristica delle due diverse propulsioni, prendendo in considerazione anche tutto quello che circonda la vettura. Ma la domanda che tutti si fanno è: “Chi inquina di più?

Motore elettrico motore a combustione – Diesel contro elettrico, l’inquinamento a confronto

Tramite uno studio del Dottor Maarten Messagie della Vrije Universiteit Brussel nel gruppo di ricerca MOBI abbiamo tirato le somme su chi delle due propulsioni inquini di più. Lo studio ha portato ad una conclusione abbastanza netta ma andiamo per gradi. Questa analisi è fatta su una vita della vettura di circa 200.000 km prendendo in considerazione i valori medi di consumo per km. Per osservare nel modo migliore questa differenza partiremo dal caso generale, che divide ogni fase di produzione della vettura partendo dalla creazione di essa, fino alla “morte” e allo smaltimento:

Motore elettrico motore a combustione
La differenza di emissioni CO2 in una vita “standard” di 200.000 km – Photo Credit: Dr. Maarten Messagie – Vrije Universiteit Brussel
  • WTT = la fase numero 1 tratta il cosiddetto “Whell To Tank” che rappresenta la creazione dell’energia che permette il movimento della vettura. In poche parole si parla dell’estrazione del diesel (e tutto quello che c’è prima) per le vetture a combustione e la generazione di elettricità per le vetture elettriche. In questo primo stadio la vettura elettrica è circa il 200% più inquinante di quella diesel. Questa “sconfitta” per l’elettrico è derivata dal fatto che la produzione di energia è ancora lontana dall’essere green.
  • TTW = La seconda fase di analisi è quella di produzione di CO2 durante il movimento della vettura, ovvero la fase più lunga della vita del veicolo. Per quanto riguarda l’inquinamento prodotto dai gas di scarico del motore diesel, consiste nel 75% della CO2 prodotta in totale. Ma la WTT dell’elettrico? Ovviamente la produzione di anidrite carbonica durante tutta la vita del motore elettrico è pari a ZERO. Questa è la principale differenza tra le due propulsioni e l’elettrico guadagna tutto il suo vantaggio in questa situazione.
  • Glider = In questa sezione si analizza il processo di produzione della vettura che nel caso dell’elettrico rappresenta sia la creazione del piccolo motore elettrico, sia della batteria, mentre per il motore tradizionale si tratta di tutta la costruzione del motore, della trasmissione e del sistema di raffreddamento. Le due diverse propulsioni hanno circa lo stesso livello di inquinamento in questa fase (leggermente inferiore quello dell’elettrico).
  • Li Battery = Questa fase di inquinamento appartiene solo all’elettrico ed è circa il 14% di tutto l’inquinamento della tecnologia “green” e rappresenta lo smaltimento delle batterie. Non ci scordiamo che questa tecnologia è in forte crescita e sono nate moltissime aziende che smaltiscono le batterie, e che nel 90% dei casi la vita della batteria non finisce lì, ma continua con nuovi utilizzi (accumulatori di energia per casa, impianti urbanistici, ecc).
  • Powertrain = Forse la sezione meno interessante che riguarda lo smaltimento dei due motori. L’elettrico e il diesel si equivalgono anche in questo caso, con il 3% per l’elettrico (2,7 gCO2) e l’1% per il motore diesel tradizionale (2,1 gCO2)

Qual è la somma di tutti questi dati? In media l’elettrico su una vita di 200.000 km inquina la metà di un motore Diesel. E questo è sorprendente vista la recente nascita di questi motori e la conseguente ottimizzazione delle varie componenti che arriverà nei prossimi anni.

Quanto costa l’energia in Europa?

No, non tratteremo i costi di spostamento delle due vetture ma il “costo” di CO2 per ogni nazione. Infatti ognuno degli stati europei ha una diversa quantità di CO2 emessa per produrre energia (che nel nostro caso alimenta le vetture elettriche). Nell’immagine qua sotto possiamo notare come ci sia un netto dislivello tra la miglior nazione e la peggiore: la Svezia comanda la classifica con soli 20 gCO2 per ogni kWh di potenza prodotta mentre la Polonia produce ben 650 gCO2 per ogni kWh che è più del doppio degli standard europei per il 2015. La Svezia al contrario è già abbondantemente al di sotto degli standard imposti dalla comunità europea per il 2050.

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Il “costo” di CO2 nella produzione di energia elettrica per paese. In alto a sinistra gli obiettivi europei – Photo Credit: Dr. Maarten Messagie – Vrije Universiteit Brussel

Questi dati incidono fortemente sull’inquinamento delle vetture elettriche: infatti una vettura alimentata da sola energia svedese è veramente poco inquinante mentre un motore alimentato da energia polacca sarà molto più inquinante della media europea. Nel grafico qua sotto possiamo vedere come sia chiaro la differenza tra le varie nazioni.

A sinistra troviamo l’inquinamento al km del Diesel mentre subito alla sua destra abbiamo l’inquinamento del motore elettrico “polacco”, che ha comunque meno emissioni del Diesel. Il penultimo a partire da sinistra invece rappresenta l’inquinamento con una vettura alimentata dall’energia svedese: questa è la più efficiente, difatti le emissioni rispetto allo standard diesel sono dell’85% in meno! E l’Italia? Il nostro paese si trova di poco al di sopra degli standard europei, ma è comunque il 55% meno inquinante del Diesel.

grafico emissioni co2 europa
Le variazioni di emissioni di CO2 tra elettrico e diesel in base alle emissioni per produzione di energia dei vari paesi – Photo Credit: Dr. Maarten Messagie – Vrije Universiteit Brussel

Un fattore da non sottovalutare

Uno dei fattori non considerati nell’inquinamento delle vetture tradizionali è l’attrito. Nelle vetture diesel, come in quelle a benzina si mitiga l’attrito del pistone all’interno del cilindro con olio lubrificante altamente inquinante. Questo attrito che comunque esiste genera le cosiddette polveri sottili che sono le più dannose per l’essere umano poiché il nostro fisico non è avvezzo alle sostanze metalliche. Ovviamente all’interno del motore elettrico tutto ciò non avviene pertanto è un altro fattore a vantaggio delle nuove propulsioni.

Un altro oggetto che genera polveri molto dannose per l’uomo è il sistema frenante: esso con l’attrito delle pastiglie sul disco crea polveri altrettanto sottili. Anche per l’elettrico esiste questa generazione di polveri ma è molto limitata poiché il sistema utilizzato per frenare è completamente diverso: per rigenerare la batteria in frenata si crea un campo magnetico tra le “pastiglie” e il disco, senza che i due vengano a contatto. In questo modo si inizia a rallentare e si ricarica anche la batteria della vettura, e pertanto l’usura del sistema frenante e la generazione di polveri è assolutamente inferiore di quella tradizionale.

Motore elettrico motore a combustione
I freni delle vetture di Formula E, capaci di rigenerare fino a 250 kWh – Photo Credit: Brembo

Motore elettrico motore a combustione – La conclusione

Da questo recente studio l’elettrico ne esce sicuramente a testa altissima e il diesel è sicuramente destinato a lasciar strada all’elettrico nei prossimi anni. Tutto sarà nelle mani delle varie nazioni, che dovranno migliorare la produzione di energia per abbassare la produzione di CO2.

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