Auto elettriche inquinanti e “diesel pulito”, l’origine del malinteso

I veicoli elettrici sono stati ritenuti tradizionalmente “amici” dell’ambiente. Da qualche tempo, però, l’impatto della mobilità elettrica sui cambiamenti climatici e la sua impronta ambientale complessiva sono un tema dibattuto.

Sui giornali sono apparse notizie secondo cui i veicoli elettrici potrebbero inquinare in misura uguale o maggiore rispetto ad auto diesel di ultima generazione durante il loro intero ciclo di vita.

In questo articolo (qui la prima parte) si cerca di fare un po’ di chiarezza, spiegando da dove nasca questa “confusione”. In successivo articolo proveremo a mettere in prospettiva vantaggi e svantaggi che la mobilità elettrica presenta sia per il surriscaldamento dell’atmosfera che per l’ambiente in generale.

Prima alcune indispensabili notazioni preliminari. Per misurare sia gli effetti sul clima che quelli sull’ambiente nel suo complesso, da qualche tempo la ricerca ha preso a studiare l’impatto complessivo dell’intero ciclo di vita, o Life Cycle Assesment (LCA), dei diversi tipi di propulsione.

L’analisi del ciclo di vita, però, è una disciplina ancora abbastanza giovane e non esiste un metodo univoco e universalmente accettato di svolgerla.

Tale pluralità di vedute si traduce in stime molto diverse della CO2 prodotta dalle batterie al litio. In base al tipo di rilevamento e alle sostanze chimiche presenti nei diversi tipi di accumulatori, le incidenze variano da un minimo di 40 a un massimo di 350 kg CO2/kWh di capacità della batteria, con una media di 110 kg CO2/kWh. Si tratta di ordini di grandezza molto diversi.

La disparità di stime prodotte in molteplici studi di LCA in base ai diversi metodi di rilevazione e tipi di batterie è ben visibile in quest’altro grafico.

Fra le cause principali di tale molteplicità di risultati ci sono vari fattori:

• la scelta di un approccio “top-down” piuttosto che “bottom-up” per i calcoli riguardanti la produzione delle batterie. Gli studi top-down (T-D), cioè dall’alto verso il basso, iniziano con i dati di produzione complessivi, ad esempio di un impianto, e procedono poi ad assegnare il consumo specifico di energia ai singoli processi. Con un approccio dal basso verso l’alto (B-U), invece, si misura il consumo di energie di ogni singolo processo e si arriva al totale sommando tutti gli specifici risultati rilevanti. È possibile che i dati top-down siano più completi, ma è probabile che includano il consumo di energia di processi ausiliari estranei alla manifattura della batteria in sé. Un approccio dall’alto verso il basso finisce, insomma, per imputare un consumo energetico ed emissioni più elevate nell’analisi del ciclo di vita.
• La LCA ha bisogno del LCI, cioè di un Life Cycle Inventory, vale a dire di un inventario certo di processi e componenti di cui stimare l’impatto nel ciclo di vita. Ma l’inventario preciso e l’interazione di processi e componenti di un prodotto tecnologico è spesso un’informazione riservata, o un segreto industriale. Poiché non sempre i ricercatori hanno l’identikit preciso di ciò che stanno cercando di analizzare, a volte sono costretti a comporre un “sarchiapone,” un’entità inesistente nella realtà che riunisce componenti note prese da contesti diversi per cercare di formare una rappresentazione più vicina possibile alla cosa che stanno studiando. Per evitare gli errori di misurazione che tale opacità di informazioni potrebbe generare, molti ricercatori cercano di affidarsi ai non molti LCI dettagliati in circolazione. È chiaro però che tale situazione limita la ricerca e fare stime al di fuori di inventari certi può portare a risultati fuorvianti.
• Il mix energetico della generazione elettrica preso a riferimento nel soppesare il ciclo di vita dei veicoli elettrici incide moltissimo sul grado di inquinamento rilevato. Maggiore è la generazione elettrica da fonti fossili, maggiore sarà l’inquinamento imputato ai veicoli elettrici, a causa della “sporcizia” dell’elettricità fossile presa dalla rete.
• Poiché l’incidenza della emissioni di CO2 delle batterie si manifesta soprattutto nella fase della loro produzione e molto meno nella fase di circolazione e dismissione delle auto elettriche, minore è la percorrenza considerata nel ciclo di vita di un auto elettrica, maggiore sarà il peso della CO2 ad essa imputata, visto che le auto elettriche “incorporano” fin da nuove, ancora prima di essere ritirate dal concessionario, una grossa fetta delle emissioni che emetteranno nell’intero ciclo di vita.
• Pure le condizioni di misurazione delle emissioni nocive dei diversi tipi di auto incidono molto sulle stime dei loro impatti ambientali durante l’uso. Come lo scandalo “diesel-gate” ha fatto emergere, le emissioni delle auto a gasolio misurate in laboratorio possono risultare sottodimensionate del 30-40% rispetto a quelle rilevate in condizioni reali di guida.

Le “novità” circolate negli ultimi mesi sul presunto maggiore impatto dei veicoli elettrici rispetto a quelli diesel di ultima generazione si basano per lo più su studi fatti dall’alto verso il basso.

Nel grafico riportato sopra, le emissioni delle batterie al litio misurate con approccio inverso, cioè dal basso verso l’alto (bottom-up), sono quelle con l’indicazione “B-U” e portano a stime di inquinamento da CO2 delle batterie elettriche spesso 3 o 4 volte inferiori rispetto alle altre.

Il confronto elettrico-diesel menzionato da molte testate giornalistiche, inoltre, è quello fra un auto diesel di nuova generazione, Euro 6, e un’auto elettrica alimentata con il mix-energetico tedesco del 2012 – cioè un mix di vecchia generazione, dove l’energia rinnovabile era ancora poco sviluppata e dove i combustibili fossili producevano più elettricità rispetto agli anni successivi (vedi grafici dell’istituto di ricerca tedesco Fraunhofer): le rinnovabili erano al 25,9% nel 2012 e nel 2018 sono arrivate a coprire il 40,3% del totale.

Poiché i criteri Euro 6 sono entrati in vigore solo nel settembre 2014, per fare un confronto omogeneo e realistico, sarebbe stato meglio paragonare un’auto elettrica alimentata col mix energetico tedesco del 2012 con un’auto diesel circolante nel 2012, che probabilmente sarebbe stata più una Euro 4 o 5. Il confronto riportato da molti media è quindi fuorviante anche perché addossa un peso eccessivo dei combustibili fossili alla generazione elettrica.

Chiarita meglio l’origine della disparità di vedute e della confusione in merito all’impatto dei veicoli elettrici, come detto, nel prossimo articolo cercheremo di spiegare qualcosa sulla situazione recente e le prospettive dei veicoli elettrici e della loro incidenza sia sul surriscaldamento del clima che in termini di impatto ambientale complessivo.

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