E’ più eco-compatibile l’auto elettrica o l’auto diesel? La parola al LCA (Life Cycle Assessment)

E’ più eco-compatibile l’auto elettrica o l’auto diesel? La parola al LCA (Life Cycle Assessment)

Le tecniche di LCA (Life Cycle Assessment) permettono di confrontare in modo oggettivo le performance ambientali di diverse tecnologie lungo il loro intero ciclo di vita, consentendo quindi di identificare su base scientifica le tecnologie ambientalmente migliori.

Mobilità elettrica e tradizionale messe a confronto tramite tecniche di LCA (Life Cycle Assessment)

Rete Clima lavora da anni nella realizzazione di studi di Life Cycle Assessment (LCA), anche finalizzati alla realizzazione di Carbon footprint di prodotto e/o di EPD (Environmental Product Declaration), valutando una varietà molto ampia di prodotti e di servizi al fine di comprenderne l'impronta ambientale –e quindi– al fine poter offrire criteri per la scelta di tecnologie sulla base delle loro oggettive migliori performance ambientali.

In questo articolo abbiamo fatto una scelta differente, non lavorando direttamente su studi proprietari ma scegliendo di analizzare diversi studi di LCA presenti in letteratura tecnica relativi alle diverse tecnologie per la mobilità, al fine di rispondere ad una annosa e dibattuta questione: è ambientalmente migliore l’auto elettrica o l'auto diesel (che rappresenta la tecnologia motoristica oggi più efficiente nell’utilizzo di carburanti di origine fossile)?

La nostra valutazione comparata, ve lo anticipiamo, mostra che l’auto elettrica è la scelta di mobilità più sostenibile, almeno rispetto alle emissioni di CO2, ma dall'altra parte è fondamentale anche l’evoluzione delle tecnologie motoristiche convenzionali durante il periodo di transizione verso la mobilità elettrica.

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Di seguito le nostre riflessioni emerse appunto dalla valutazione comparata di diversi studi di LCA in materia.

L’impronta ambientale del traffico veicolare

Il traffico veicolare rappresenta uno dei principali responsabili delle emissioni di sostanze inquinanti, sia in termini di gas ad effetto serra (Grenhouse Gases, GHG), sia di altri inquinanti che hanno effetto diretto sulla qualità dell’aria a livello locale (ad esempio il particolato atmosferico, il PM), nonché una rilevante fonte di altre forme di inquinamento da agenti fisici quali ad esempio il rumore (inquinamento acustico).

A livello Europeo il settore dei trasporti delle merci e della mobilità delle persone è responsabile del 30% delle emissioni totali di CO2 e gas serra (GHG), il 72% del quale viene prodotto dalla sola mobilità veicolare, con le autovetture che appunto determinano la maggior quota di inquinamento (60,7% del totale delle emissioni di CO2 associata al trasporto su strada) [vedi studio 1].

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Tali dati trovano conferma anche nell’Inventario nazionale delle emissioni di gas serra italiano [vedi studio 2], secondo cui, nel 2018, le emissioni totali di gas serra da trasporto e da mobilità su strada hanno rappresentato circa il 92,9% delle emissioni nazionali totali del settore dei trasporti, il 28,1% del settore energetico e circa il 22,7% del totale nazionale di gas serra.

Emissioni di gas serra che, lo ricordiamo, sono la causa primaria del riscaldamento climatico globale.

Il ciclo di vita delle auto elettriche e delle auto diesel a confronto

Tra le soluzioni che stanno guadagnando sempre maggiore popolarità per la riduzione delle emissioni da mobilità su strada c’è l'auto elettrica, comunemente identificata come tecnologia “green”, a bassa impronta climatica. Tale situazione, nonostante la bassa percentuale di mercato che le auto elettriche ancora coprono (circa l’1,5% dei veicoli in Europa e circa l’1% in Italia), ha fatto registrare un costante incremento delle immatricolazioni di auto elettriche negli ultimi anni: in questo contesto si è aperto un animato dibattito circa la “convenienza ambientale" dell’auto elettrica rispetto agli autoveicoli convenzionali.

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È noto a tutti che i veicoli elettrici non emettono alcun tipo di sostanza inquinante “allo scarico” e ciò rappresenta, evidentemente, un fattore importante per la riduzione dell’inquinamento atmosferico urbano, dove gli inquinanti emessi tendono peraltro a permanere nel tempo determinando significativi impatti sanitari. Tuttavia le auto elettriche non sono ad “emissioni zero”, infatti l’energia elettrica che consumano deve comunque essere prodotta e stoccata nelle batterie di accumulo delle auto, con conseguenti emissioni in atmosfera di una serie di specie chimiche inquinanti.

Come anticipavamo superiormente, lo strumento tecnico che meglio si presta ad un confronto in termini di performance ambientali tra auto elettriche e "convenzionali" è il Life Cycle Assessment (LCA), la metodologia che consente di valutare l’impatto ambientale di un prodotto o di un servizio lungo il suo intero ciclo di vita e che sempre più è stata utilizzata a tale scopo negli ultimi anni.

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La recente letteratura scientifica in merito è piuttosto ampia e si concentra sia sulle diverse tecnologie disponibili, ovvero sia sui veicoli elettrici (plug-in e plug-in hybrid) sia sui veicoli ibridi, sia sull’analisi di componenti specifici e particolarmente importanti come le batterie.

Tra tutti gli studi presenti in letteratura, sono predominanti quelli che si concentrano sul ciclo di vita dei veicoli per il trasporto dei passeggeri, mentre le analisi focalizzate su altri tipi di veicoli, come ad esempio, autocarri pesanti o leggeri, autobus, ecc. sono presenti in numero minore.

Dalla consultazione di tale letteratura, in estrema sintesi, è possibile affermare che le diverse tecnologie si comportano in modo diverso in termini di impatto ambientale e che non esiste un'unica tecnologia con ottimali prestazioni in tutte le categorie di impatto ambientale considerate negli studi di Life Cycle Assessment (LCA).

In linea generale però, i vari studi di ciclo di vita concordano sul fatto che se si focalizza la valutazione solo sulla “materialità” del veicolo (considerando cioè l'impatto associato alle sole fasi di costruzione + manutenzione + smaltimento di componenti/materiali a fine vita del veicolo stesso) le auto elettriche sono generalmente caratterizzate da emissioni di gas serra più elevate, principalmente a causa della presenza di componenti altamente impattanti come le batterie.

Considerando invece le fasi superiori insieme alla fase di uso, e quindi contabilizzando anche i consumi di carburante/elettricità per la circolazione delle auto (ovverossia l'intero reale ciclo di vita dell'auto), la situazione cambia totalmente e l’utilizzo di veicoli elettrici risulta essere assolutamente lo scenario più “conveniente” dal punto di vista ambientale.

Tale “convenienza ambientale” delle auto elettriche risulta evidente già oggi, con l’attuale mix energetico medio europeo, rispetto al quale l’auto elettrica manifesta una carbon footprint inferiore del 20-27% rispetto a quella dei veicoli a combustione interna [vedi studio 4].

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Secondo le simulazioni operate nei vari studi di LCA, inoltre, il beneficio ambientale delle auto elettriche diventerà ovviamente sempre maggiore in futuro, all’aumentare della penetrazione delle fonti rinnovabili dentro il mix di produzione elettrica dei vari Stati (con l’energia eolica che rappresenta la fonte più “green” da utilizzare per la ricarica delle batterie delle auto ([vedi studi 5-11]).

A tale proposito, lo studio condotto da Patella et al. [vedi studio 3] su un caso studio italiano reale (rete stradale della città di Roma), ha mostrato come la progressiva penetrazione di veicoli elettrici consentirebbe di ottenere significative riduzioni delle emissioni di GHG già considerando il mix energetico odierno del nostro Paese.

E' chiaro che per il futuro questa situazione non potrà che migliorare, grazie ad una maggiore futuro ruolo delle fonti rinnovabili nel mix energetico italiano.

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I differenti scenari analizzati mostrano in particolare che una mobilità urbana completamente elettrica (80% veicoli elettrici e 20% veicoli ibridi) consentirebbe di ridurre le emissioni serra del 65% circa rispetto allo stato attuale (con parco auto circolante al 2017).

Studi analoghi e altrettanto recenti condotti su Paesi esteri mostrano invece risultati parzialmente discordanti con quelli sin qui illustrati per l’Italia, una situazione sostanzialmente dovuta alle caratteristiche del mix energetico più “sporco” nei vari Paesi considerati (dentro cui le fonti fossili, ed in particolare il carbone, sono ancora preponderanti).

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Ad esempio lo studio condotto da Petrauskienè et al. in Lituania [vedi studio 12], identifica i veicoli elettrici come più impattanti in termini di emissioni di gas serra rispetto a diesel e benzina, nel caso in cui il mix energetico lituano di riferimento sia quello del 2015: considerando invece gli scenari del mix elettrico dal 2020 al 2050, la situazione cambia e l’alimentazione a benzina risulta essere quella maggiormente impattante per emissioni di gas serra.

Similmente, un altro studio svolto da Yang et al. [vedi studio 13] rispetto alla situazione attuale in Cina, basato su database specifici e sviluppati per essa, mostra un effettivo beneficio ambientale associato ai veicoli elettrici solo nel caso in cui il chilometraggio percorso durante il ciclo vitale dell’auto raggiunga almeno i 175.000 km.

Secondo la letteratura scientifica analizzata la mobilità elettrica risulta e risulterà sempre più fondamentale ai fini della riduzione delle emissioni di gas serra, tuttavia non va trascurata l’importanza strategica di una ulteriore riduzione delle emissioni dei veicoli con motore “tradizionale” grazie all’aumento dell’efficienza dei motori stessi.

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È infatti evidente che le auto “convenzionali”, che ad oggi rappresentano la stragrande maggioranza dei veicoli in circolazione (in Italia circa il 90% delle auto è alimentato a diesel e benzina - Fonte: elaborazioni su dati ACI 2019), continueranno a rappresentare una parte consistente del parco auto nel prossimo futuro ed è quindi determinante puntare anche su miglioramenti in grado di portare i motori convenzionali ad un livello di inquinamento sempre più basso.

Conclusioni

In conclusione si può pertanto ragionevolmente affermare che, al fine di avere un sistema di mobilità più sostenibile, nel breve periodo non è tanto la competizione tra tecnologie (elettrico vs. convenzionale) a fare la differenza, ma piuttosto una adeguata combinazione delle stesse: oltre che, ma questa è una riflessione che viene ancor prima di ogni discussione puntuale circa il livello di performance ambientale delle singole tecnologie legate all’autotrazione, è indispensabile promuovere soluzioni di mobilità alternative a quella individuale, intrinsecamente poco sostenibile, quale che sia la tecnologia più o meno green che viene utilizzata.

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Ritornando a parlare di auto, la strada è quindi chiara: l’auto elettrica è la strategia di mobilità ambientalmente meno impattante. Tuttavia, anche in funzione di quelli che saranno i futuri scenari in termini di mix di generazione elettrica, composizione del parco auto circolante e di tipologia di spostamenti –sia a livello di chilometri percorsi che di natura della percorrenza (preponderanza di percorsi urbani piuttosto che extraurbani, ecc.)– specifici di ogni Paese, ai fini una efficace transizione verso una mobilità a bassa intensità di carbonio sarà strategico considerare e adeguatamente adottare tutte le soluzioni tecnologicamente evolute che emergeranno anche rispetto ai sistemi di mobilità tradizionale, in una logica di efficace transizione verso la mobilità (collettiva) elettrica.

Articolo realizzato da: Settore LCA di Rete Clima

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