Quanto è verde davvero l’elettromobilità?

Le auto elettriche sono più rispettose del clima rispetto alle auto a benzina e diesel. Nuovi studi lo dimostrano. E questo è particolarmente vero in Svizzera, con la sua grande quota di energia idroelettrica pulita.

Di Max Fischer

Gli scettici sostengono sempre più spesso che, sebbene le auto elettriche non inquinino l’aria durante la guida, la loro produzione sia tutt’altro che rispettosa dell’ambiente. I due ricercatori Brian Cox e Christian Bauer del Paul Scherrer Institut (PSI) di Villigen (AG) hanno voluto studiare questo aspetto esattamente. Hanno confrontato l’impatto ambientale delle autovetture del 2018 con diversi sistemi di propulsione e hanno anche calcolato come sarà tra 20 anni.

«Il nostro studio mostra chiaramente che le auto elettriche sono l’opzione più sostenibile a lungo termine, soprattutto se alimentate da elettricità verde», afferma Christian Bauer, il responsabile dello studio dal laboratorio di analisi dei sistemi energetici del PSI e specialista in analisi del ciclo di vita e della sostenibilità.

I ricercatori hanno esaminato l’intero ciclo di vita del veicolo. In altre parole, non solo le emissioni di CO2 quando il veicolo è in funzione, ma anche le emissioni che si verificano durante la produzione e lo smaltimento dell’auto e dei suoi componenti. A ciò si aggiungono le emissioni derivanti dalla costruzione delle strade e quelle derivanti dalla produzione del rispettivo carburante, nonché le emissioni del veicolo.

Un’auto elettrica è green quanto l’energia che la alimenta. (AUDI/Post-produzione: Brand Studio)
Un’auto elettrica è green quanto l’energia che la alimenta. (AUDI/Post-produzione: Brand Studio)

Questi sono i risultati:

Auto elettrica
122,2 grammi di CO2 nel 2018 (89,2 dalla produzione, 33 dal carburante)
101,4 grammi di CO2 nel 2040

Cella a combustibile
186,6 grammi di CO2 nel 2018 (101,8 dalla produzione, 84,8 dal carburante)
155,3 grammi di CO2 nel 2040

Gas naturale
199,4 grammi di CO2 nel 2018 (69 dalla produzione, 130,4 dal carburante)
132,4 grammi di CO2 nel 2040

Diesel
233,8 grammi di CO2 nel 2018 (64,9 dalla produzione, 168,9 dal carburante)
166,7 grammi di CO2 nel 2040

Benzina
293,7 grammi di CO2 nel 2018 (64 dalla produzione, 229,7 dal carburante)
194,8 grammi di CO2 nel 2040

Queste cifre mostrano chiaramente che i veicoli elettrici sono meno ecologici nella produzione rispetto alle auto a benzina e diesel. Ma in funzione, essi compensano di gran lunga questo valore con i gas di scarico non emessi. Soprattutto in Svizzera, dove l’energia elettrica viene prodotta principalmente da energia idroelettrica e nucleare. Secondo il PSI, il mix di energia elettrica in Svizzera produce solo poco più di 100 grammi di CO2 per kWh. Le importazioni di energia sono già prese in considerazione in questo dato.

Chiunque voglia dare un’occhiata più da vicino all’impronta ecologica di varie auto e sistemi di propulsione, può farlo utilizzando uno strumento del PSI: il «Carculator» è gratuito e viene aggiornato regolarmente.

Anche l’istituto tedesco Fraunhofer è giunto alla stessa conclusione in uno studio del 2019: «Le auto elettriche che vengono acquistate oggi e utilizzate in Germania hanno un bilancio climatico molto migliore rispetto alle auto diesel e a benzina.» Secondo l’istituto tedesco Fraunhofer, con un’auto elettrica si possono emettere fino al 28 percento in meno di emissioni di gas serra rispetto a un’auto diesel di alta gamma e fino al 42 percento in meno rispetto a un’utilitaria a benzina per una vita utile media di 13 anni. Le cifre in Svizzera sono probabilmente ancora migliori, poiché l’energia idroelettrica pulita rappresenta il 60 percento della produzione totale di elettricità. 

Per i ricercatori, il principale vantaggio sull’ambiente è che ogni auto elettrica trae vantaggio da una migliore produzione di energia elettrica. Un veicolo convenzionale alimentato a benzina o diesel, invece, avrebbe le stesse emissioni per tutta la sua vita utile come al momento dell’acquisto.

Un’auto elettrica trae vantaggio dalle innovazioni nella produzione di energia elettrica per tutto il ciclo di vita. Se il carburante per il motore a combustione proviene dal terreno (qui la piattaforma di trivellazione Troll al largo di Bergen), il bilancio rimane invariato. (AP/redazione Brand Studio)
Un’auto elettrica trae vantaggio dalle innovazioni nella produzione di energia elettrica per tutto il ciclo di vita. Se il carburante per il motore a combustione proviene dal terreno (qui la piattaforma di trivellazione Troll al largo di Bergen), il bilancio rimane invariato. (AP/redazione Brand Studio)

Per l’istituto Fraunhofer, ci sono quattro leve principali che porteranno a un ulteriore miglioramento del bilancio climatico delle auto elettriche: una produzione di batterie più rispettosa dell’ambiente e un sistema intelligente di gestione della ricarica che carica l’auto in periodi con tariffe convenienti dell’energia elettrica. Poi, il maggiore utilizzo di impianti fotovoltaici nella propria casa, combinato con un accumulatore stazionario. E ancora, l’utilizzo di energia elettrica verde da fonti rinnovabili. «Se ipotizziamo un approvvigionamento del 100 percento di energia elettrica rinnovabile attraverso il proprio impianto fotovoltaico con accumulatore, le emissioni di gas serra di un’auto elettrica sono inferiori dal 65 al 75 percento rispetto a quelle di un’autovettura convenzionale», scrive l’istituto Fraunhofer.

La critica degli scettici delle auto elettriche è di solito diretta alla produzione e allo smaltimento delle batterie. Un mito persiste: durante la sola produzione, viene emessa così tanta CO2 che il presunto vantaggio ecologico di un’auto elettrica svanisce prima ancora di iniziare.

Il più grande impianto fotovoltaico del Medio Oriente a Masdar City nell’emirato di Abu Dhabi. (AUDI/redazione Brand Studio)
Il più grande impianto fotovoltaico del Medio Oriente a Masdar City nell’emirato di Abu Dhabi. (AUDI/redazione Brand Studio)

Uno studio dell’Istituto svedese di ricerca ambientale IVL del 2017 ha contribuito molto a quest’idea. Ora i ricercatori svedesi hanno aggiornato questo lavoro. Infatti, tengono conto delle attuali evoluzioni tecnologiche, ma anche di migliori standard di sostenibilità e di riciclaggio e del mix di energia elettrica oggi utilizzato per la produzione di batterie. Le differenze sono sorprendenti: tre anni fa, i ricercatori svedesi hanno raggiunto un valore equivalente di 150 fino a 2000 chilogrammi di CO2 per kWh, ora solo di 61 fino a 106 chilogrammi. 

Un secondo mito: dopo essere state utilizzate in un’auto elettrica, le batterie non servono più e diventano un grosso problema ambientale. Falso! Dopo 1500 fino a 2500 cicli di ricarica, hanno ancora un contenuto energetico dal 70 all’80 percento della loro capacità originale. Smaltirle in queste condizioni non ha quindi senso né da un punto di vista economico né ecologico. 

Al contrario: nella loro «seconda vita» possono continuare ad essere utilizzate come accumulatori in funzionamento stazionario. In questo modo, vengono sottoposte a molto meno stress rispetto ad un’auto con le sue fasi di accelerazione e recupero costanti. Il funzionamento stazionario è molto più uniforme e il processo di ricarica e scarica è molto più lento e quindi hanno un minore impatto.

Assemblaggio delle celle di una batteria nello stabilimento AUDI di Bruxelles. (AUDI/Post-produzione: Brand Studio)
Assemblaggio delle celle di una batteria nello stabilimento AUDI di Bruxelles. (AUDI/Post-produzione: Brand Studio)

Secondo il club automobilistico tedesco ADAC, una batteria diventerà una questione da trattare per lo smaltimento solo dopo 20 anni di sollecitazione media. Le serie di misurazioni dei processi di invecchiamento in laboratorio hanno dimostrato che una «seconda vita» può facilmente durare altri dai 10 ai 12 anni. 

Due esempi dimostrano che questa è tutt’altro che una bella teoria: nel porto di Amburgo si trova un grande accumulatore con batterie della BMW i3. La capacità delle batterie installate in due contenitori è di 2 megawatt. In questo modo è possibile compensare le fluttuazioni o i picchi di domanda nella rete elettrica di Amburgo. Al contrario, una singola batteria di un’auto elettrica è sufficiente per accumulare l’elettricità per un nucleo domestico. Una batteria con una capacità di 20 kWh può accumulare più energia di quella normalmente necessaria come cuscinetto in un nucleo familiare.

Non è tutto. Anche per il riciclaggio ci sono buone notizie. Audi e il gruppo belga Umicor specializzato nella tecnologia e nel riciclaggio dei materiali hanno completato la sperimentazione della loro collaborazione di ricerca. Il risultato: più del 90 percento del cobalto e del nichel delle batterie dell’Audi e-tron può essere riciclato.

A partire da quest’anno, i materiali recuperati verranno integrati nelle nuove celle delle batterie. «Un ciclo chiuso per le materie prime delle batterie è un grande passo avanti dal punto di vista tecnologico», afferma Bernd Martens, membro del consiglio di amministrazione di Audi responsabile degli appalti e dell’IT. «Risparmiamo risorse preziose e riduciamo le emissioni di CO2.» Questo ci porta molto più vicini all’obiettivo di una catena di approvvigionamento sostenibile e ciò segna una pietra miliare sulla strada per raggiungere l’obiettivo di zero emissioni di CO2 entro il 2050.

I Re Sole in Svizzera

Gli svizzeri puntano su Tesla. Nel primo semestre del 2020 sono stati venduti esattamente 1618 esemplari della Tesla Model 3. Al secondo posto la Renault Zoe con 1154 modelli, seguita dalla BMW i3 con 327. L’anno scorso Tesla ha venduto un record di 367 500 auto in tutto il mondo, che corrisponde a un aumento del 50 percento. Di gran lunga la più richiesta anche negli altri paesi è stata la Tesla Model 3.

Tra gennaio e fine giugno 2020 sono state immatricolate in Svizzera 5688 auto elettriche secondo l’associazione degli importatori auto-schweiz. Si tratta del 4,3 percento in meno rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente. Ciò è probabilmente dovuto in parte alla crisi del coronavirus, dato che il valore del mercato complessivo è calato del 13,8 percento. La quota di mercato delle auto puramente elettriche è del 5,5 percento. Insieme alle 4410 vetture ibride plug-in vendute (un aumento del 189,6 percento), la quota dei modelli ricaricabili è del 9,8 percento.

L’obiettivo della roadmap dell’elettromobilità dell’Ufficio federale dell’ambiente (UFAM) è il 15 percento nel 2022. Nell’arco di cinque anni la Svizzera dovrebbe disporre di circa il 25 percento di nuove auto elettriche e ibride plug-in per avvicinarsi agli obiettivi di CO2 che saranno in vigore. Indipendentemente dalla necessità di un’auto, il 49 percento degli Svizzeri comprerebbe molto probabilmente o probabilmente un’auto elettrica nei prossimi tre anni. Solo ancora il 21 percento esclude la possibilità di acquistare un veicolo elettrico. Questo è il risultato del Barometro TCS 2019.

Secondo Swiss eMobility, l’elettromobilità funziona meglio dove le sovvenzioni vengono versate a favore del massimo risparmio energetico e dell’utilizzo di energie rinnovabili. Come nel canton Turgovia. Questo sta funzionando: il 7,4 percento delle nuove auto messe in circolazione nel 2019 sono esclusivamente elettriche. Nella classifica seguono i cantoni Zurigo (6 percento), Basilea Città (5,4 percento), Svitto (5,4 percento), Sciaffusa (5 percento) e Basilea Campagna (5 percento).

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