A tutta elettricità

4 08 2017

Riportiamo qui l’articolo pubblicato alcune settimane fa sul blog dell’associazione Ekoclub International. Si affronta il tema della mobilità elettrica, che rappresenta uno dei punti più interessanti della Strategia Energetica Nazionale attualmente sottoposta a consultazione pubblica, e sulla quale stiamo elaborando un documento di revisione.

 

Elettrica_ricarica-Ginevra2013
L’auto elettrica è sempre più di moda, non solo nei discorsi da bar o nei garage dei vip.

Se adottati su larga scala, i veicoli elettrici potrebbero mantenere la promessa di ridurre drasticamente le emissioni dei gas c.d. clima-alteranti che derivano dal trasporto su gomma. Hanno, dunque, iniziato a costituire un elemento importante delle strategie energetiche nazionali di diversi Paesi (in primis quelli c.d. sviluppati) per il conseguimento degli obiettivi vincolanti stabiliti nei vari accordi internazionali in tema di “lotta ai cambiamenti climatici”.

Non ci stupisce trovarli citati nel documento di consultazione della Strategia Energetica Nazionale (SEN) pubblicato lo scorso 12 giugno 2017.

MiSE e MATTM attendono di ricevere attenzione e commenti da tutti i portatori di interessi, dal più grande al più piccolo. E a leggere sembra che anche nel nostro Paese i veicoli elettrici siano destinati ad avere un ruolo sempre più importante dal punto di vista economico e politico. L’occasione ci appare dunque più che mai propizia per elaborare alcune riflessioni sul tema.

Innanzitutto va sottolineato che per ottenere un impatto notevole e positivo sulla decarbonizzazione dei consumi energetici, i veicoli elettrici devono diventare l’opzione principale per la maggior parte degli automobilisti. È dunque necessario per i Paesi interessati orientare chiaramente la propria politica energetica verso lo sviluppo prioritario di norme, standard, protocolli ed infrastrutture per un uso diffuso dei veicoli elettrici. Altrimenti, il loro impatto sarà limitato, poco significativo, o peggio negativo. Nel lungo periodo potrebbe anche essere gravemente compromessa la capacità di raggiungere gli obiettivi vincolanti di riduzione delle emissioni, con extra-costi sostenuti a fronte di risultati scarsi o nulli per la salvaguardia dell’ambiente.

Va evidenziato, infatti, che mentre l’industria manifatturiera automobilistica sembra pronta ad affrontare la sfida dello sviluppo di veicoli elettrici per il mercato di massa, non sono ancora visibili progressi sia nello sviluppo di un’infrastruttura efficiente per la ricarica dei veicoli elettrici su larga scala, sia nell’implementazione dei relativi standard e protocolli. Mancano inoltre all’appello norme funzionali per la tariffazione in bolletta domestica o alla colonnina di ricarica. Tutti questi elementi sono essenziali al fine di rendere convincente la proposta dell’elettrificazione del trasporto su gomma agli occhi degli automobilisti proprietari ed eventualmente anche agli occhi di potenziali “clienti” interessati a nuovi modelli di proprietà/utilizzo/condivisione dei veicoli di trasporto personale.

In particolare, l’eventuale costruzione di un’infrastruttura di ricarica per i veicoli elettrici richiederà una collaborazione attiva di molte parti in un campo di gioco particolarmente complesso. Il Governo, il gestore della rete elettrica, varie autorità ed organi nazionali e locali, le società che producono e distribuiscono l’energia elettrica, ma anche le aziende esperte in IT, gli stessi fornitori di punti di ricarica (che, per esempio, potrebbero non coincidere necessariamente solo con gli attuali fornitori di carburante al dettaglio), e così via fino agli utilizzatori finali, tutti dovranno unire i loro sforzi e farli confluire nella realizzazione di una rete “intelligente” (quella famosa “smart grid” di cui si sente sempre più spesso parlare) – un’impresa enorme sia in termini di ingegneria di progetto che di gestione politica.

In secondo luogo va ricordato che, una volta costruite e messe su strada, le auto elettriche possono essere “verdi” solo quanto lo è l’elettricità utilizzata per caricare le loro batterie. Indubbiamente esistono vantaggi immediati in termini di riduzione dell’inquinamento, ma se vogliamo utilizzare le auto elettriche anche per decarbonizzare il nostro sistema energetico, dobbiamo spostare lo sguardo dalla marmitta (che non c’è) alla ciminiera della centrale elettrica (che c’è anche se non si vede).

Tenuto conto dell’intero ciclo di vita, tutte le fonti energetiche ed i relativi impianti utilizzati per la generazione di elettricità emettono nell’ambiente una certa quantità di gas-serra per chilowattora di energia prodotta. Le fonti rinnovabili moderne ed il nucleare sono quelle che producono elettricità con il più basso tenore di carbonio. Tra le fonti fossili, ovvero ad alto tenore di carbonio, il gas naturale è quella che comporta emissioni un po’ più basse, ma comunque con livelli di un ordine di grandezza superiore a nucleare e rinnovabili.

Se consideriamo solo le emissioni associate al loro utilizzo, i risultati più recenti dei test sulle auto elettriche (pure) mostrano valori nella forchetta 20-120 gCO2eq/km (grammi di anidride carbonica equivalente emessi nell’ambiente per chilometro percorso) per i Paesi dell’Unione Europea più industrializzati e popolosi. In Italia si stimano circa 100 gCO2eq/km. Tali valori comprendono nel computo le emissioni dirette ed indirette associate alla generazione, trasmissione e distribuzione dell’elettricità. E come si può intuire variano molto a seconda del diverso mix di fonti ed impianti utilizzati per la produzione dell’elettricità, che può essere più o meno sbilanciato verso un alto tenore di carbonio. Per esempio il valore di 20 gCO2eq/km si riferisce all’utilizzo di veicoli elettrici in Francia, che è attualmente uno dei Paesi leader a livello mondiale nella decarbonizzazione del settore elettrico grazie al contributo preponderante della produzione elettronucleare (75%), associato ad una percentuale “sostenibile” di produzione da fonti rinnovabili (sostenibile in termini di gestione ottimale della rete elettrica).

Per confronto possiamo guardare alla forchetta 100-200 gCO2eq/km per i valori medi delle auto a benzina, e alla forchetta 80-160 gCO2eq/km per quelle diesel. Non dobbiamo però dimenticare che, in termini di emissioni, mediamente i costi della fabbricazione degli autoveicoli sono pari a 40 e 35 gCO2eq/km per quelli alimentati a benzina e diesel rispettivamente. Per quanto riguarda invece la produzione di veicoli elettrici esistono allo stato dell’arte almeno tre scenari con valori compresi tra 50 e 90 gCO2eq/km. E questi scenari non tengono conto del tenore di carbonio associato alla produzione e smaltimento, ossia di un’analisi accurata dell’intero ciclo di vita (come si suol dire “dalla culla alla tomba” – con eventuale riciclo) delle batterie.

Volendo considerare un solo valore di riferimento tra quelli sopra esposti, è opportuno scegliere quello delle nuove generazioni di veicoli turbo diesel: nel medio termine infatti la “sfida automobilistica” più importante in termini di riduzione delle emissioni è quella tra elettricità e gasolio. Per le automobili alimentate a diesel più moderne le valutazioni delle emissioni si attestano attorno ai 90 gCO2eq/km; è quindi davvero difficile sostenere che le auto elettriche alimentate dall’attuale sistema elettrico italiano siano notevolmente migliori.

Bisogna fare di più e meglio.

L’attuale contributo della generazione elettrica rinnovabile e a basso tenore di carbonio all’approvvigionamento energetico del nostro Paese è uno dei più alti in Europa. Tuttavia, se l’Italia vuole soddisfare i propri obiettivi di decarbonizzazione anche attraverso l’utilizzo diffuso di auto elettriche, deve assicurare a queste una “alimentazione più verde” in modo costante. In altre parole, da una parte occorre aumentare la produzione e/o l’importazione dell’elettricità, dall’altra occorre fare in modo che la fornitura elettrica a basso tenore di carbonio sia costante nelle fasce orarie in cui la maggior parte dei veicoli elettrici sono in ricarica.

Il problema va affrontato con ragionamenti sul breve, sul medio e sul lungo periodo.

Inizialmente, i nuovi utilizzatori potranno essere ospitati con un piccolo impatto; ma, all’aumentare dei numeri, già nel medio termine diverrà sempre più concreta la possibilità di mettere in crisi le reti trasmissione e distribuzione dell’elettricità. Successivamente, con un’impennata della popolarità delle auto elettriche, i cambiamenti significativi nel tempo e nella dimensione dei picchi di domanda dell’elettricità potrebbero rendere inevitabile un maggiore utilizzo di generazione elettrica ad alto tenore di carbonio. Infatti, se il sistema di generazione elettrica non verrà rinnovato opportunamente ed in tempo, per soddisfare la richiesta massiccia di elettricità dei nuovi veicoli sarà inevitabile attivare o mantenere attive centrali termoelettriche a carbone o gas, ed usarle in finestre temporali in cui di norma sarebbe prevista una copertura quasi esclusiva dei consumi elettrici da parte delle fonti rinnovabili. Un aiuto potrebbe arrivare dalle importazioni. Oggi come oggi, però, considerato lo stato attuale dell’interconnessione delle reti elettriche europee e le strategie energetiche dei nostri vicini, è davvero difficile, se non azzardato, stimare un contributo efficace e risolutivo di un’eventuale importazione ad hoc dell’elettricità necessaria da Paesi produttori con mix fortemente sbilanciato verso rinnovabili e/o nucleare.

Dunque, se da una parte è vero che, in termini di consumo energetico annuo, teoricamente i requisiti di potenza aggiuntivi causati da un utilizzo su larga scala di veicoli elettrici sono gestibili; dall’altra è anche vero che fornire una sufficiente potenza elettrica a basso tenore di carbonio in momenti di picco di domanda sarà impresa assai più difficile. Si tratta infatti di adattare una domanda e dei requisiti di carica molto diversi e variabili nel tempo ad una offerta fluttuante ed imprevedibile; dato che la generazione elettrica integrata in Italia è già ora non facilmente controllabile e una buona percentuale della produzione a basso tenore di carbonio proviene da fonti rinnovabili aleatorie.

Ma attenzione, perché è su questo che si gioca il tutto: qualora non fosse possibile ottenere questo tipo di fornitura, nella realtà dei fatti verrà mancato del tutto l’obiettivo di riduzione delle emissioni tramite l’elettrificazione del trasporto su gomma, ovvero si otterrà solo un contributo minimo – per non dire irrilevante – a fronte di costi enormi, economici e politici.

L’inevitabile osservazione finale è che per avere un effetto importante, l’introduzione delle auto elettriche in Italia oltre che sui grandi numeri deve essere basata su di una decarbonizzazione pressoché totale dell’approvvigionamento elettrico. Questo significa attuare l’implementazione graduale e ben pianificata di un nuovo sistema energetico, ossia un enorme programma di cambiamento economico, supportato da una volontà politica salda.

Di Paolo Errani –

Fonti principali consultate:

The Royal Accademy of Engineering – report “Electric vehicles: charged with potential”, 2010

IPCC – special report “Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation”, 2012

  1. Wilson, Shrink That Footprint – report “Shades of Green: Electric Cars’ Carbon Emissions Around the Globe”, 2013
  2. Noori et al., “Electric vehicle cost, emissions, and water footprint in the United States: Development of a regional optimization model” https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.05.152
  3. C. Onat et al., “Conventional, hybrid, plug-in hybrid or electric vehicles? State-based comparative carbon and energy footprint analysis in the United States” https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.04.001
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2 responses

5 08 2017
nucleareeragione2

L’ha ribloggato su Nucleare e Ragione.

5 08 2017
Ekoclub Ravenna

Grazie per l’ospitalità!

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