Tutt’altro che esaurito

Stando ai media e a molti politici la fine del motore a combustione dovrebbe essere imminente. Eppure ci si dimentica di un fatto e cioè che negli ultimi anni la loro efficienza è aumentata costantemente – e che il loro potenziale è tutt’altro che esaurito.

Le emissioni medie di CO₂ delle auto nuove vendute in Svizzera e nel Principato del Liechtenstein negli ultimi anni.

Cominciamo volgendo lo sguardo al passato. Nel 1996 un’auto media immatricolata in Svizzera produceva 211 grammi di CO₂ a chilometro. Quattro anni dopo, le emissioni di questo gas serra sono calate per la prima volta sotto la soglia dei 200 grammi, per poi raggiungere man mano i 134 grammi nel 2016. Nel frattempo le nostre auto sono cresciute di dimensioni, stazza e potenza. Gli alleati elettronici di bordo si sono moltiplicati e la quota dei veicoli a trazione integrale è balzata al 50 percento. In poche parole, i costruttori sono riusciti a incrementare notevolmente l’efficienza energetica delle auto.

Nel 2018 le emissioni medie di CO₂ del nuovo in circolazione in Svizzera sono salite leggermente e tornate a 137 g/km. È il primo aumento in 15 anni. Il motivo è stato lo scandalo legato alle emissioni manipolate degli ossidi di azoto dei diesel e la conseguente sfiducia degli acquirenti di auto, che hanno ricominciato a comprare più modelli a benzina. Il Laboratorio federale di prova dei materiali e di ricerca (Empa) ha analizzato il potenziale tecnico delle varie propulsioni insieme ad Audi e un dottorando. Lo studio giunge a una conclusione interessante: in termini di aumento potenziale dell’efficienza, i motori a combustione superano di gran lunga i veicoli elettrici a batteria (BEV).

– Nei BEV l’incremento possibile è del 13 percento circa entro il 2030 e del 18 percento entro il 2050.
– I benzina e gli ibridi a benzina si muovono in un range del 20–36 percento entro 2030 e del 30–43 percento entro il 2050.
– Nei diesel e negli ibridi diesel l’incremento potenziale va dal 16 al 30 percento entro 2030 e dal 26 al 37 percento entro il 2050.
– Nei veicoli a CNG e gli ibridi a CNG il potenziale è dell’ordine del 24–40 percento entro 2030 e del 34–47 percento entro il 2050.

Christian Bach, esperto di sistemi di azionamento all’Empa.

«Nei motori a combustione l’aumento potenziale dell’efficienza è all’incirca due volte superiore a quello dei veicoli elettrici a batteria», constata Christian Bach, responsabile del settore Sistemi di propulsione dei veicoli dell’Empa. Il ricercatore aggiunge che il dato dipende anche dall’ambito di utilizzo. «Nel complesso, questo potenziale tecnico corrobora una massima odierna: i veicoli elettrici servono nei tragitti a breve e a medio raggio. Quelli dotati di motore a combustione, invece, vanno bene per gli spostamenti a lungo raggio e per il trasporto di carichi. E ovviamente vanno sempre alimentati con energie rinnovabili».

Il grande potenziale delle propulsioni a CNG è riconducibile a vari fattori, tra cui il fatto di essere basate su un motore a benzina leggermente modificato. Le propulsioni a gas potrebbero avvicinarsi al rendimento dei diesel con degli interventi, ad esempio, con l’aumento della resistenza a pressioni di picco nettamente superiori ai 120 bar, con degli adattamenti dei sistemi di accensione o la regolazione del carico senza strozzatura.

Per gli studiosi, un’altra possibilità di riduzione del CO₂ sta nell’aggiungere dell’idrogeno rinnovabile al CNG, consentendo così di diminuire la quota di carbonio nel carburante. Questa soluzione permetterebbe anche di ottimizzare il rendimento sfruttando velocità di combustione più elevate e migliorando la stabilità di combustione. Ma il vantaggio principale dei veicoli a CNG di oggi è che utilizzano il biogas invece del CNG di origine fossile e quindi sono già quasi neutri in termini di emissioni di CO₂.

Tutti i dettagli su costi, impatto climatico e potenziale di ottimizzazione delle varie propulsioni sono riportati in un nuovo saggio dal titolo «Kosteneffiziente und nachhaltige Automobile». L’opera di Martin Zapf, Hermann Pengg, Thomas Bütler, Christian Bach e Christian Weindl è stata pubblicata dalla casa editrice Springer Vieweg. (sco, 18 febbraio 2020)