Nella fase di transizione che sta attraversando il sistema dei trasporti a livello mondiale il tradizionale motore a combustione interna compare spesso nel ruolo di imputato per le sue emissioni di sostanze tossiche e di gas ad effetto serra. Questo atteggiamento di diffidenza, particolarmente accentuato circa i motori diesel, ha raggiunto il suo apice negli ultimi tre anni a seguito dello scandalo cosiddetto “Dieselgate”. In realtà, varie ragioni hanno contribuito a minarne la fama, incentivando la ricerca di soluzioni alternative per una propulsione sostenibile. I principali fattori possono indentificarsi in: obsolescenza del parco circolante, caratterizzato dalla presenza di milioni di veicoli con emissioni nocive ben superiori alle tecnologie attuali; aumento del numero dei veicoli circolanti; inadeguatezza delle normative per un efficace rispetto dei limiti di emissioni in uso del veicolo su strada; emissione in atmosfera di gas serra (prevalentemente CO2) “non-rinnovabile” (perché prodotta dalla combustione di una sorgente fossile quale il petrolio).

Che la trazione elettrica abbia un vantaggio enorme dal punto di vista dell’inquinamento urbano rispetto al motore a combustione interna è indubbio, e questa prerogativa dovrà essere altamente sfruttata in futuro per minimizzare le concentrazioni di inquinanti tossici nelle aree urbane, a partire dagli ossidi di azoto e dal particolato fine. E’ tuttavia diffusa (soprattutto tra i “non addetti ai lavori”) l’erronea convinzione che i veicoli elettrici siano “totalmente” ecologici, ovvero non producano alcuna emissione, neanche di CO2. Ciò sarebbe vero almeno in parte qualora tutta l’energia immessa nel sistema elettrico nazionale fosse prodotta da fonti rinnovabili, quali eolico, solare, idrico e da impianti termici alimentati da combustibili totalmente rinnovabili. In realtà, però, solo il 33% circa di tutta l’energia prodotta in Italia proviene da fonti rinnovabili, mentre la restante quota è prodotta da centrali a gas naturale e, in minima parte, da olio combustibile di origine fossile, che, al pari della benzina o del gasolio, emettono CO2 alterando il ciclo del carbonio. Inoltre, come già ampiamente riportato dalla recente documentazione scientifica, l’energia spesa per la produzione ed il riciclo di un veicolo elettrico, e la corrispondente emissione globale di CO2, è nettamente maggiore di quella necessaria per un tradizionale veicolo con motore a combustione. Gli studi hanno infatti messo in evidenza che, ad esempio, mettendo a confronto una motorizzazione a gas con una elettrica, per una medesima auto di classe media (C), con un utilizzo medio di 15.000 km/anno, per una percorrenza globale di 200,000 km, il pareggio tra emissione cumulativa di CO2 (ovvero la somma dell’emissione nell’uso del veicolo) del motore elettrico e quello a gas avviene dopo sette anni, e solo successivamente il veicolo elettrico comincia a dare luogo ad emissioni inferiori di CO2. Inoltre, se entrambi i veicoli fossero alimentati con fonti rinnovabili, ad esempio l’elettrico da energia eolica e il motore a combustione da biogas, questo pareggio si sposterebbe a circa tredici anni, ovvero oltre la vita media di un veicolo nel mercato europeo. Rispetto alle emissioni tossiche, il confronto tra i sistemi di propulsione in termini di rilascio di gas ad effetto serra, non è affatto secondario. Difatti la problematica del contenimento delle emissioni di CO2 al fine di preservare il pianeta da un surriscaldamento irreversibile, è e sarà questione sempre più prioritaria per le future politiche energetiche. D’altra parte, il contenimento delle emissioni tossiche da motori a combustione, sia benzina che diesel, a livelli compatibili con una qualità dell’aria soddisfacente, è solo una questione di tempo, tenendo conto che i veicoli di prossima immissione sul mercato già dispongono di tecnologie molto efficaci per il controllo degli inquinanti.

Ancora più importante sarà inoltre la definizione di una normativa in grado di garantire il rispetto dei limiti di emissioni dei veicoli. In Europa, l’attuale inefficacia della normativa antinquinamento EEC Directive 90/C81/01 (datata 1990) è legata alla non corrispondenza tra omologazione dei veicoli in laboratorio su ciclo di prova standard ed uso del veicolo in strada. D’altro canto, grazie ad anni di studi sulle metodologie di prova delle auto su strada ed allo sviluppo di sistemi portatili di misura delle emissioni, è in fase di attuazione la nuova normativa europea denominata Real Driving Emission tarata su un uso realistico del veicolo. La nuova normativa contempla appunto la misura, e quindi il rispetto dei limiti, in tutto il campo di funzionamento del motore. In tali condizioni non si ha discrepanza tra emissioni in laboratorio ed in uso su strada. Inoltre, i motori attualmente in fase di sviluppo hanno già dimostrato la capacità di ridurre le emissioni nocive al di sotto degli attuali limiti Euro6. Tale risultato può essere interpretato come la risposta tecnologica della industria automobilistica, soprattutto europea, allo scandalo Dieselgate. Emblematico è il caso delle emissioni di particolato fine da motori Diesel: se ritenuti, giustamente, i principali produttori di particolato fine e nanoparticolato immesso nell’ambiente quando non dispongono di nessun tipo di sistema filtrante allo scarico, quelli più moderni, tutti equipaggiati di filtri anti-particolato ad altissima efficienza (»99.8%) possono considerarsi, rispetto ai motori benzina e gas, il riferimento assoluto in termini di emissioni particellari. Difatti, a seguito dell’impiego di questi dispositivi sulle motorizzazioni Diesel a partire dal 2010, la rimozione quasi totale delle particelle prodotte dalla combustione ha spostato l’attenzione dalle emissioni particellari prodotte dal solo motore a quelle generate dall’intero veicolo durante la sua marcia, ovvero, anche quelle provenienti dall’abrasione dei pneumatici su strada e dei freni durante il rallentamento del mezzo, denominate “non-exhaust particles”. È utile osservare che questa seconda tipologia di particelle è prodotta in modo più o meno rilevante da tutti i veicoli, incluso quelli elettrici.

Alla luce di quanto detto, si intuisce meglio perché la sfida tra le compagnie automobilistiche, dopo il 2020-2025, si giocherà principalmente sull’efficienza energetica del propulsore, e la riduzione dell’inquinamento in area urbana dipenderà invece soprattutto dalla velocità di rinnovo del parco circolante. D’altra parte, secondo la normativa europea, tutte le case che sforeranno il limite dei 95 g/km di CO2 sul ciclo di omologazione della propria flotta di mercato, saranno costrette a subire un aumento della tassazione sulle emissioni di gas serra.

L’industria dell’automotive sta affrontando tale sfida sviluppando molteplici soluzioni tecnologiche, dal miglioramento del motore termico convenzionale allo sviluppo di propulsori puramente elettrici alimentati con batterie e/o celle a combustibile, passando attraverso l’ibridizzazione sia dei motori a benzina che diesel. Sebbene sia estremamente azzardato in tale contesto prevedere quale tecnologia prevarrà per ciascuna tipologia di veicolo, è lecito supporre che, sia in funzione del tipo di utilizzo (cittadino, urbano, extraurbano ed autostradale) sia in relazione alla tipologia di mezzo (motocicli, city-car, berlina medio grande, SUV, veicolo commerciale), differenti soluzioni si contenderanno il miglior compromesso tra costo, emissioni CO2 ed affidabilità.

Si può dunque ipotizzare che la mobilità elettrica predominerà per i veicoli più leggeri con autonomia medio-bassa (alcune centinaia di km), laddove la bassa densità di carica energetica delle batterie non richiederà lunghi tempi di ricarica e grossi investimenti infrastrutturali. Al contrario, il motore termico rimarrà il propulsore principale per la mobilità dei veicoli più grandi o caratterizzati da lunghe percorrenze extraurbane ed autostradali. In tal caso infatti, è necessario l’impiego di vettori energetici ad alto contenuto di energia, ovvero combustibili liquidi - gasolio e benzina, in parte sostituibili da prodotti rinnovabili - e gassosi, gas naturale e biogas in primis. Il gas naturale liquido (sia fossile che rinnovabile) rappresenta altresì un’alternativa strategica, soprattutto per il trasporto commerciale, in quanto coniuga le caratteristiche di basso impatto ambientale intrinseche del metano con la densità energetica dei combustibili liquidi. La diffusione dei propulsori a celle a combustibile dipenderà invece dallo sviluppo della rete di distribuzione, ad oggi alquanto limitata in Europa e praticamente assente sul territorio italiano (esistono solo due stazioni di rifornimento di idrogeno).

Ad ogni modo, un ruolo chiave per una mobilità più sostenibile nel breve-medio termine lo giocheranno le soluzioni ibride di tipo termico-elettrico, nelle varie configurazioni possibili, che consentono l’utilizzo di una trazione puramente elettrica ove richiesto, e l’impiego del motore termico in condizioni di funzionamento a più alta efficienza, riducendo o eliminando la necessità di ricarica delle batterie.