Auto elettrica e auto tradizionale: che cosa sappiamo sull’impatto ambientale? (Parte 1)

Nel post di oggi vorrei cominciare a parlarvi delle auto elettriche. Ho notato che questo argomento è abbastanza controverso in Italia: per alcuni l’auto elettrica è una delle soluzioni per rendere il nostro sistema di trasporti più sostenibile, per altri è soltanto l’ennesima bufala o, peggio ancora, un perfido stratagemma per impedirci di godere del possente e rassicurante rombo del nostro adorato motore tradizionale.

A differenza delle numerose riviste di automobilismo che già da qualche anno confrontano prestazioni tecniche ed estetica dei vari modelli, io vorrei proporvi una riflessione sull’impatto ambientale delle auto elettriche rispetto alle alternative oggi più diffuse, cioè le auto a benzina e diesel.

L’impatto ambientale: argomento complicato, valutazioni controverse

Questo post nasce, in realtà, soprattutto come reazione al mix di nervosismo, prurito e bolle rosse che a volte mi assale quando leggo articoli divulgativi su questo tema (lodevole eccezione, per quanto mi risulta, il mensile Quattroruote).

Valutare l’impatto ambientale di una tecnologia rispetto ad un’altra è un lavoro molto complesso, ed è cruciale essere chiari e trasparenti sulle assunzioni che si sono poste alla base del ragionamento. Alcuni articoli divulgativi, invece, riportano i risultati di una sola analisi come definitivi, senza confrontarli con analisi diverse e, soprattutto, senza dare al lettore la possibilità di valutare la serietà delle assunzioni e confrontarle con il proprio caso concreto. In questo modo si rischia di diffondere convinzioni infondate!

Questo post nasce quindi come antidoto all’approssimazione, con l’obiettivo di capire meglio cosa veramente sappiamo dell’impatto ambientale dell’auto elettrica e perchè articoli diversi riportano valutazioni diverse. In particolare:

  • Nel post di oggi vorrei discutere di cosa c’è dietro le valutazioni di impatto ambientale, qual è il metodo che si usa e quali sono i punti critici a cui dovreste fare caso quando leggete un articolo di questo tipo,
  • In un post che uscirà, spero, la settimana prossima, vorrei commentare i risultati raccolti in diverse ricerche recenti e di qualità ragionevole circa l’impatto ambientale delle auto elettriche e di quelle tradizionali.

Pronti? Cominciamo!

Come si valuta l’impatto ambientale di un’auto elettrica?

Il metodo più usato per valutare l’impatto ambientale di un’automobile (e di molti altri prodotti) è il “Life Cycle Assessment”, in italiano “Valutazione del Ciclo di Vita“.

Come funziona questo metodo?

Ci sono due passi principali:

  1. Prima di tutto si prendono in considerazione tutti i materiali e tutta l’energia necessari per produrre e utilizzare il veicolo analizzato, e tutti i materiali e l’energia necessari per smaltirlo alla fine della sua vita utile,
  2. A questo punto, sulla base delle informazioni raccolte, si calcola l’impatto che la produzione, l’uso e lo smaltimento del veicolo hanno sull’ambiente. [1]

Che cosa viene incluso, quindi, nella valutazione del ciclo di vita?

Normalmente si considerano l’uso di energia e materiali e l’inquinamento ambientale associati a:

  • L’estrazione dei materiali necessari alla produzione dell’auto (dobbiamo considerare tutte le componenti: carrozzeria, motore, parti elettroniche, pneumatici, interni, etc.),
  • Il trasporto dei materiali grezzi agli impianti dove si svolgono le diverse fasi della produzione,
  • La produzione delle varie componenti dell’auto, l’eventuale trasporto da uno stabilimento all’altro, l’assemblaggio dell’auto e infine il trasporto dell’auto fino al compratore finale,
  • Il funzionamento dell’auto e la sua manutenzione (qui entrano, ad esempio, i consumi di benzina, diesel o elettricità, l’impatto ambientale associato alla filiera di produzione della benzina, del diesel o dell’elettricità, l’impatto ambientale della produzione e trasporto dei pezzi di ricambio eventualmente necessari, l’usura degli pneumatici, etc.),
  • Ed infine il riciclo delle parti riciclabili e lo smaltimento delle parti non riciclabili presso gli appositi impianti alla fine della vita utile dell’auto.

Cominciate a capire perchè fare questi conti è molto complicato, vero? Se ci concentriamo su una soltanto di queste fasi rischiamo di arrivare a un risultato distorto… ma considerarle tutte è una vera impresa!

Quali tipi di impatto ambientale vengono considerati?

Il discorso si complica ancora un po’ se pensiamo a tutte le conseguenze che la produzione e l’uso di un’auto, elettrica o meno, hanno sull’ambiente.

Il primo tipo di impatto ambientale che generalmente viene in mente a tutti quando si parla di trasporti riguarda il cambiamento climatico (ricordiamoci che i trasporti costituiscono circa il 30% del totale delle emissioni di gas serra nel mondo, come abbiamo visto qui). La domanda che i ricercatori si pongono è, in questo caso: un’auto elettrica emette più o meno gas serra di un’auto a benzina o diesel, nel corso del suo ciclo di vita? Combattere il cambiamento climatico è estremamente importante per tutti, come abbiamo visto qui e qui. Anche per questo motivo, questo tipo di impatto è considerato in praticamente tutte le analisi scientifiche che ho consultato.

Ci sono però altri tipi di impatto ambientale da tenere presente.

Alcuni articoli scientifici citano infatti:

  • Inquinamento dell’aria, cioè emissione di ossidi di azoto e di zolfo oppure delle temute particelle PM10 e PM25. Una concentrazione troppo alta di queste sostanze nell’atmosfera può essere molto pericolosa per la salute umana e per gli ecosistemi, ([2], [3], [4])
  • Rumore: chi vive in campagna forse non ci farà troppo caso, ma nelle città il traffico dei veicoli tradizionali può generare molto rumore lungo tutto il giorno e spesso anche di notte. L’esposizione a livelli troppo elevati di rumore nel lungo periodo danneggia la salute e il benessere dei residenti, [3]
  • Rischio di esaurimento di materie prime rare, tra cui soprattutto litio, cobalto, nickel e grafite necessari, tra l’altro, a produrre le batterie delle auto elettriche, [5]
  • Eutrofizzazione delle acque dolci e salate. L’eutrofizzazione è un’alterazione degli ecosistemi acquatici causata dal rilascio di sostanze inquinanti: questa alterazione è pericolosa per alcune specie acquatiche e per la qualità dell’acqua che usiamo per bere e per divertirci – a nessun piace un mare torbido e pieno di alghe, vero? ([2], [6])

Un altro elemento che bisogna tenere a mente è che in linea generale, mentre rumore e inquinamento dell’aria e dell’acqua hanno un impatto locale, cioè danneggiano soprattutto persone ed ecosistemi che si trovano nel luogo in cui si osservano rumore e inquinamento, le emissioni di gas serra hanno un impatto globale. I gas serra, infatti, non sono nocivi di per sè, ma diventano pericolosi per il pianeta e per tutti noi se la concentrazione media di gas serra nell’atmosfera del pianeta cresce eccessivamente (ne abbiamo parlato qui).

Perchè ricerche diverse giungono a risultati diversi?

Il fatto che due o più analisi giungano a risultati discordanti non vuol dire necessariamente che i ricercatori abbiano commesso un errore o abbiano agito in cattiva fede. E’ possibile infatti che la differenza sia il risultato della diversità degli scenari considerati, del fatto che ci si è concentrati soltanto su alcune fasi del ciclo di vita o su alcuni tipi di impatto ambientale, del fatto che nel corso del tempo le tecnologie sono migliorate, oppure ancora del fatto che sono emersi altri tipi di impatti ambientali di cui prima non si era consapevoli o su cui non erano disponibili dati sufficienti per una valutazione.

Per questo motivo è importantissimo che i ricercatori siano molto, molto chiari circa le assunzioni su cui la loro valutazione si è basata. E’ altrettanto importante, ovviamente, che anche i giornalisti che citano le pubblicazioni scientifiche si sforzino di riportare le assunzioni dei ricercatori: non farlo è sintomo di pigrizia oppure di scarsa trasparenza.

Quali assunzioni possono cambiare nelle diverse valutazioni?

Le principali differenze che ho trovato nelle assunzioni delle ricerche che ho consultato riguardano:

  1. Il tipo di fonti di energia usate per generare elettricità: le assunzioni circa questo punto sono fondamentali per determinare le emissioni di gas serra dell’auto elettrica durante la sua vita utile e, quindi, il suo impatto in termini di contributo al cambiamento climatico. Se ipotizziamo, ad esempio, che l’elettricità che alimenta l’auto elettrica sia generata esclusivamente da carbone, il vantaggio ambientale rispetto alle vetture tradizionali è inesistente, mentre se immaginiamo che l’auto elettrica sia alimentata da energia solare il quadro cambia radicalmente,
  2. La vita utile dell’auto: questa assunzione è importante perchè la produzione di un’auto elettrica ha un impatto ambientale maggiore rispetto alla produzione di un’auto tradizionale di categoria comparabile, principalmente perchè la produzione della batteria richiede quantità importanti di minerali rari e di energia. Anche se l’elettricità che alimenta l’auto elettrica è generata con fonti a basse emissioni, quindi, l’auto elettrica ha un impatto ambientale minore rispetto alle auto tradizionali soltanto se nella sua vita utile percorre almeno un certo numero di chilometri,
  3. Il riciclo delle componenti: il confronto tra auto elettrica e auto tradizionale può essere influenzato dalle considerazioni dei ricercatori circa il destino dell’auto elettrica alla fine della sua vita utile. L’impatto ambientale dell’auto elettrica può infatti essere ridotto in maniera significativa se: 1) si riesce a riutilizzare la batteria, per esempio rendendola disponibile per altri scopi quando le sue prestazioni sono comunque buone, ma non più sufficienti per le necessità di potenza dell’auto elettrica stessa, 2) la batteria viene smaltita correttamente, in particolare recuperando i minerali rari usati per la produzione,
  4. In ultimo, è importante tenere presente lo stile di guida, che influenza i consumi dei veicoli analizzati. Le assunzioni sullo stile di guida non riguardano soltanto la guida più o meno sportiva e veloce, ma anche il fatto che, come tutti i veicoli, anche l’auto elettrica consuma di più se procede in pendenza rispetto al piano e, soprattutto, ha consumi più alti se riscaldamento o aria condizionata sono usati in maniera intensiva. Un confronto onesto richiede quindi di valutare veicoli simili usati in modo simile e in un contesto simile.

Le fonti usate per generare elettricità sono un punto cruciale

Alla fine di questo già lunghissimo post, imploro la vostra pazienza per una piccola riflessione aggiuntiva sul tema delle fonti di energia usate per generare elettricità.

Dov’è il problema?

In linea generale possiamo dire che la benzina e il diesel usati per le auto tradizionali hanno, a grandi linee, lo stesso impatto ambientale in tutti i paesi del mondo. Un’auto tradizionale, quindi, ha un impatto ambientale minore se a parità di chilometri percorsi consuma di meno.

Il tipo di fonti di energia usate per generare elettricità, invece, è molto diverso in diversi paesi, e in genere cambia nel tempo. A differenza delle auto tradizionali, quindi, le auto elettriche devono essere valutate non solo sotto il profilo della riduzione dei consumi, ma anche sotto il profilo della “qualità” dell’energia consumata.

Per fare un esempio: in Germania la proporzione di elettricità generata nel 2016 con carbone, gas o petrolio (fonti fossili, quindi con alte emissioni di gas serra) è stata del 56% circa, mentre il contributo delle fonti rinnovabili e del nucleare (entrambi con basse emissioni di gas serra) è stato del 35% circa. In Svizzera, invece, nel 2016 le fonti fossili hanno contribuito per l’1% circa della generazione elettrica, mentre le fonti rinnovabili e il nucleare hanno contribuito per il 94%. [6]

In generale, quindi, un’auto elettrica ricaricata in Germania ha un impatto ambientale abbastanza diverso rispetto a un’auto elettrica ricaricata in Svizzera. Anche in questo caso, però, il quadro può cambiare se il proprietario dell’auto elettrica in Germania ha un sistema di pannelli solari, oppure se il suo datore di lavoro gli mette a disposizione un parcheggio con un punto di ricarica alimentato a energia rinnovabile. Per lo stesso motivo, un’auto elettrica ricaricata di giorno in un paese dove i pannelli solari sono molto usati avrà probabilmente un impatto ambientale minore di un’auto elettrica ricaricata di notte nello stesso paese… Complicato, vero?

E quindi che cosa sappiamo?

Alla fine di questo lunghissimo post mi sembra che, come spesso accade nelle valutazioni un po’ rigorose, la risposta alla fatidica domanda “l’auto elettrica inquina meno di quella tradizionale?” sia… “dipende!”.

Nel post della prossima settimana cercherò di rispondere un po’ meglio. Spero però che questa riflessione vi sia utile per leggere con sguardo critico gli articoli su questo argomento, e diventare un po’ diffidenti verso chi, da una parte o dall’altra, sostiene il proprio argomento con fervore religioso senza raccontarvi per bene quello che c’è dietro.

 

 

[1] Egede P., Dettmer T., Herrmann C., Kara S.: “Life cycle assessment of electric vehicles – A framework to consider influencing factors“, Procedia of the 22nd CIRP conference on Life Cycle Engineering, 29 (2015), p. 233-238

[2] Messagie M., Boureima F., Matheys J., Sergeant N., Turksing L., Macharis C., Van Mierlo J.: “Life cycle assessment of conventional and alternative small passenger vehicles in Belgium“, 2010 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference

[3] Robinson R: “Electric vehicles and electricity“, Oxford Energy Insight nr. 36, The Oxford Institute for Energy Studies, June 2018

[4] European Environment Agency: “Acidification: the problem

[5]”Electric vehicle life cycle analysis and raw material availability“, Transport & Environment, October 2017

[5] Chislock, M. F., Doster, E., Zitomer, R. A. & Wilson, A. E.:Eutrophication: Causes, Consequences, and Controls in Aquatic Ecosystems“. Nature Education Knowledge 4(4):10, 2013

[6] Questi calcoli sono realizzati con i dati dell’Agenzia Internazionale dell’Energia che trovate qui: https://www.iea.org/statistics/?country=SWITLAND&year=2016&category=Electricity&indicator=ElecGenByFuel&mode=table&dataTable=ELECTRICITYANDHEAT

3 pensieri su “Auto elettrica e auto tradizionale: che cosa sappiamo sull’impatto ambientale? (Parte 1)

  1. roberto

    Bell’articolo Ale. Argomento davvero vasto e come sempre il “dipende” è la risposta meno semplice ma più vero. Aspetto il proseguo, so che ci sono molti studi al riguardo con risultati anche contrastanti.

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  2. Pingback: Auto elettrica e auto tradizionale: che cosa sappiamo sull’impatto ambientale? (Parte 2) – L'Opzione Verde

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