La sfida è ridurre realmente il CO₂

Oltre alla mobilità elettrica, l’esperto in sistemi di propulsione Christian Bach punta sul CNG sintetico per ridurre le emissioni inquinanti e di CO₂. In qualità di responsabile del reparto sistemi di propulsione dei veicoli dell’Empa (Laboratorio federale di prova dei materiali e di ricerca) di Dübendorf ZH, Bach ha dedicato tutta la sua vita alla ricerca di soluzioni per la riduzione delle emissioni dei veicoli.

Christian Bach davanti ad un motore a gas su uno dei banchi di prova dell'Empa a Dübendorf. Fonte: CNG-Mobility.ch Signor Bach, nonostante l’introduzione di limiti al CO₂ imposto alle autovetture, la Svizzera non è mai riuscita a rispettarli. Quanto tempo ci vorrà per adeguarsi al valore massimo di 95 grammi di CO₂ per chilometro in vigore dal 1° gennaio 2020? Christian Bach, responsabile del reparto sistemi di propulsione dei veicoli dell’Empa: Questi 95 grammi rappresentano un dato molto tecnico. Anche rispettando questo valore sulla carta, non è chiaro quanto possa essere grande la riduzione di CO₂ nella realtà. Perché? Perché non si tiene conto né delle diverse emissioni né delle prestazioni chilometriche dei veicoli. Inoltre, in termini di consumi, i tanto amati veicoli ibridi plug-in si comportano talvolta in modo molto diverso da quanto previsto nelle procedure di omologazione. Dunque, la domanda chiave per me è questa: riusciremo a sostituire l’energia fossile con quella rinnovabile? Attualmente gli ibridi plug-in, che grazie a grandi batterie possono percorrere distanze relativamente lunghe in modo esclusivamente elettrico, stanno raggiungendo valori di CO₂ piuttosto bassi. Di conseguenza, molti SUV grandi e pesanti vengono equipaggiati con questa tecnologia. È una soluzione ragionevole secondo lei? L’idea alla base del concetto di ibrido plug-in è piuttosto valida: si possono percorrere distanze brevi in modalità elettrica, riducendo significativamente l’inquinamento, e si possono percorrere distanze più lunghe in modalità ibrida. La stragrande maggioranza dei percorsi è costituita da brevi tragitti. Per questo utilizzo, la modalità elettrica è la scelta più giusta. Invece, se pensiamo a un tecnico che deve raggiungere in auto i clienti di mezza Svizzera o a una famiglia che sceglie la roulotte per le sue vacanze in Toscana, il concetto puramente elettrico non funziona. A questo punto l’ibrido plug-in è una buona soluzione, ma purtroppo costa caro. Così, per mantenere alto il gradimento da parte dei clienti, i veicoli grandi e pesanti vengono spesso dotati di questa tecnologia in abbinamento a prestazioni elevate. Ciononostante, non si tratta di una soluzione efficace per la riduzione del CO₂. In un'intervista, Christian Bach dell'Empa spiega perché gli ibridi plug-in hanno senso solo con prestazioni di sistema «ragionevoli». Fonte: CNG-Mobility.ch Quale sarebbe una soluzione convincente dal punto di vista di un ricercatore? Per offrire reali vantaggi, gli ibridi plug-in dovrebbero essere costruiti in modo tale da garantire prestazioni di sistema intelligenti. Immaginiamo un piccolo motore elettrico e un piccolo motore a combustione con una batteria di dimensioni relativamente grandi: mentre il motore elettrico dovrebbe essere progettato per una coppia di avviamento elevata, il motore a combustione dovrebbe essere sviluppato per garantire un funzionamento continuo. Così facendo, si potrebbe utilizzare la modalità elettrica sia nei centri abitati che sulle strade di campagna e passare alla trazione ibrida sulle autostrade o negli usi sotto carico. Quali vantaggi offrirebbe tale combinazione? I motori elettrici offrono la massima efficienza con le basse potenze. Tale efficienza diminuisce notevolmente quando la potenza aumenta. Nei motori a combustione avviene esattamente il contrario. L’efficacia derivante dall’unione di questi due sistemi, per tragitti sia lunghi che sotto carico, è quindi evidente. La società di ingegneria tedesca IAV ha presentato un ibrido con motore a CNG. Precedentemente, aveva lavorato su un ibrido a metano insieme al Politecnico di Zurigo (ETH), VW e Bosch. Cosa ne pensa di questo progetto? Dal punto di vista tecnico ne sono tuttora convinto. Il metano è un combustibile resistente alla detonazione ed è eccellente per il funzionamento continuo. Inoltre, come biogas, rappresenta una forma di energia rinnovabile. Ecco perché l’idea è convincente. Il fatto è che si tratterebbe di un’ulteriore propulsione oltre a quella elettrica, a idrogeno, a benzina, a diesel ibrida e ibrida plug-in. Dubito che l’industria automobilistica sia disposta a gestire così tanti sistemi di azionamento. L'esperto di propulsione Christian Bach sta conducendo una ricerca presso l'Empa di Dübendorf sulla riduzione delle sostanze inquinanti e delle emissioni di CO₂ dei veicoli. Fonte: CNG-Mobility.ch Di recente, Daniela Decurtins, direttrice dell’ASIG (Associazione svizzera dell’industria del gas) ha affermato che il futuro dei veicoli a CNG non dipende dai costruttori, bensì da Bruxelles... Sì, è vero. Oggi chi passa al CNG o al LNG non lo fa per ridurre il CO₂ del 20-25% usando il gas naturale fossile al posto della benzina, ma perché il biogas e il metano sintetico rappresentano una scelta rinnovabile al 100%, che permette di ottenere emissioni di CO₂ simili a quelle dei veicoli elettrici. In particolare i veicoli a biogas suscitano sempre più interesse tra i gestori di flotte, i quali, spesso, valutano addirittura soltanto veicoli elettrici o a biogas. Tuttavia, l’attuale legislazione europea considera soltanto le emissioni derivanti dall’uso esclusivo di energia fossile nei motori a combustione, motivo per cui i valori di emissione del biogas non compaiono tra i dati ufficiali delle omologazioni. La situazione cambierebbe se da una mera valutazione dei gas di scarico si passasse a una valutazione del bilancio ecologico, tenendo conto dell’energia effettiva e di tutte le emissioni. Conduciamo questa intervista all’Empa, un istituto scientifico della Confederazione. Nel contempo, nelle sue misure contro il cambiamento climatico, il mondo politico si sta concentrando fortemente sulla mobilità elettrica lasciando in secondo piano sia il biogas che il power-to-gas. Non lo trova frustrante? No, la mobilità elettrica è fondamentale per la riduzione del CO₂. L’Empa è fortemente impegnata in questo settore, così come il mio reparto. Il nostro compito è presentare opzioni tecnologiche da una prospettiva scientifica indipendente nel campo della mobilità elettrica, a idrogeno e alimentata con energie rinnovabili. Questa è la nostra missione e il dibattito politico deve tenerne conto. Le tecnologie power-to-gas sono più difficili da comprendere. Un giudizio limitato alla scarsa efficienza comporterebbe una sottovalutazione del loro potenziale. Ma si tratta di un concetto difficile da trasmettere... (sco, 6 novembre 2020) Leggi anche la prima parte dell'intervista a Christian Bach: «Nessun cambiamento climatico senza energie rinnovabili»