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Secondo i più recenti dati disponibili circa l'11,9% delle emissioni di gas serra a livello mondiale è legato al trasporto su strada.

È un numero enorme se ci pensiamo, e spesso la soluzione che viene proposta per risolvere il problema è quella di abbandonare le auto a motore termico (benzina, diesel, gpl, metano) a favore delle auto elettriche. Ma questi veicoli sono ecosostenibili al 100%?
Per rispondere a questa domanda – che come vedremo è molto più complessa di quanto potrebbe sembrare – andremo a paragonare le emissioni e l'impatto ambientale di auto elettriche e auto con un motore a combustione interna. Per farlo prenderemo in considerazione non solo la fase di utilizzo del mezzo, ma anche la sua produzione e il suo smaltimento.

Analisi del ciclo di vita

Andiamo subito nel vivo della questione. Per capire l'effettivo impatto di un'auto elettrica rispetto ad una con motore a combustione interna, si deve fare la cosiddetta analisi del ciclo di vita (anche conosciuta in inglese come Life Cycle Assessment o LCA). Di che si tratta?

Il concetto che sta alla base è piuttosto semplice: vengono valutate le emissioni e l'impatto ambientale associati a ciascuno step produttivo, dall'estrazione delle materie prime all'utilizzo del veicolo, fino alla sua rottamazione. Per fare questo confronto è necessario prendere in considerazione dei veicoli che abbiano simili proprietà tecniche (potenza simile) e che abbiano percorso lo stesso chilometraggio. Di solito, come riferimento, vengono presi i 150 mila km.

I veicoli paragonati

Per realizzare questo articolo abbiamo analizzato alcuni tra i principali studi effettuati negli ultimi 10 anni (elenco completo in calce al testo). Ciascuno di essi prende in considerazioni diverse tipologie di auto per il confronto. Ad esempio Romare et al. del 2017 paragona una Mercedes classe A (come rappresentante delle auto a benzina) e una Nissan Leaf (come controparte per le elettriche) mentre altri – come Del Pero et al. del 2018 – prendono come confronto due auto "ipotetiche" (scheda tecnica qui sotto), effettuando simulazioni numeriche. I risultati che riporteremo saranno quelli comuni tra diversi studi, salvo dove diversamente indicato.

confronto simulazione auto
in foto: Schema riassuntivo delle due automobili confrontate da Del Pero et al. (2018).

Emissioni di Gas Serra

Partiamo con la questione più calda: quella relativa all'emissione di gas serra. La fase di utilizzo effettivo del veicolo è quella che causa la maggiore produzione di gas serra, sia che si parli di veicoli a benzina o diesel (consumo diretto di combustibili fossili) sia nel caso dei veicoli elettrici (consumo indiretto di combustibili fossili per la produzione di energia). Certo, nel caso degli elettrici le emissioni non sono spesso localizzate nelle aree urbane (visto che i veicoli di per sé non emettono nulla), quanto piuttosto in prossimità degli impianti per la produzione di elettricità. Si tratta quindi di "spostare" il problema da un'altra parte, ma è bene tenere presente che nessun mezzo di trasporto (tranne forse i veicoli ad idrogeno verde), sono privi di emissioni.

Ma torniamo a noi. Secondo Hawkins et al. (2013) un'auto elettrica permette di ridurre del 20-25% le emissioni rispetto alle auto a benzina e del 10-14% rispetto quelle a diesel. Se consideriamo una vita dell'auto dalla durata maggiore (es. 200 mila km), allora il risparmio in termini di emissioni aumenta del 27-29% rispetto alle auto a benzina e del 17-20% rispetto a quelle diesel. Allo stesso modo, se consideriamo una vita di durata inferiore (es. 100 mila km) allora i benefici rispetto alla benzina si riducono al 9-14% e rispetto al diesel la differenza è sostanzialmente nulla.

Secondo alcuni studi (Weymar et al., 2016), la durata media di una batteria è in realtà superiore ai 150 mila km e più prossima ai 200 mila, rendendo quindi questo risparmio sempre maggiore. Altri studi invece (es. Naranjo et al., 2021) stimano che tra il 2030 e il 2050 il risparmio salirà al 48% già a 150 mila km: questo è legato alla tecnologia delle batterie che, di anno in anno, riusciranno ad essere sempre più performanti.

Il mix energetico europeo

Qui si apre tutto un nuovo capitolo che, in questa sede, cercheremo di trattare in modo riassuntivo. Abbiamo parlato genericamente di "auto elettriche"… Ma da dove prendono l'energia?

Diciamo che la produzione di energia elettrica può provenire sia da fonti rinnovabili (es. solare, eolico, idroelettrico) che da fonti non-rinnovabili (es. carbone, gas).
Se, ad esempio, l'elettricità che ricarica la batteria di un'auto elettrica è stata ottenuta con l'energia solare, avrà una quantità di emissioni di gas serra nettamente inferiori rispetto alla stessa quantità di elettricità prodotta bruciando carbone, questo è abbastanza scontato.

Il punto è che usare una o l'altra fonte di elettricità per ricaricare la propria auto non è a discrezione del cittadino ma dipende dal mix energetico del Paese, cioè dalle fonti utilizzate da quello Stato per produrre la propria elettricità. Stando ai dati della IEA riferiti al 2020, il mix energetico europeo – considerato come valore medio – è composto come segue:

  • 40,2% energia rinnovabile;
  • 24,1% nucleare;
  • 20,8% gas;
  • 14,9% carbone.

Come possiamo vedere, il 35,7% circa è ancora basato sui combustibili fossili, anche se trattandosi di un valore medio c'è in realtà una grande variabilità da Paese a Paese. Alcuni Stati nordeuropei, come ad esempio la Norvegia, hanno un mix energetico che si appoggia in larga parte sull'idroelettrico, mentre altri, come la Polonia, usano prevalentemente il carbone. In quest'ultimo caso le auto elettriche potrebbero potenzialmente portare ad un impatto ambientale anche maggiore rispetto a quelle a combustione interna. Ad ogni modo, come possiamo vedere nell'immagine sottostante, con l'attuale mix europeo l'auto elettrica è comunque meno impattante (in termini di emissioni di gas serra) rispetto a quelle a benzina/diesel.

Gamma delle emissioni di CO2 nel ciclo di vita di vari tipi di veicoli e carburante (credit Europarl.eu, 2014).
in foto: Gamma delle emissioni di CO2 nel ciclo di vita di vari tipi di veicoli e carburante (credit Europarl.eu, 2014).

Inquinamento ambientale

L'inquinamento ambientale è un fattore che, talvolta, viene tralasciato. Infatti è giusto parlare di CO2 e gas serra, ma non bisogna tralasciare altri parametri come quelli legati all'acidificazione, all'ozono fotochimico, alla tossicità per l'uomo o allo smog.

Acidificazione

L'acidificazione è un parametro che considera la somma delle emissioni di NH3, NOx e SOx nel corso della vita del veicolo (e della sua produzione/smaltimento) e che influisce, ad esempio, sull'acidificazione dei corsi d'acqua e delle piogge. Si tratta di un parametro che, in realtà, è piuttosto variabile da studio a studio. Tendenzialmente, quello che si osserva è un valore peggiore per le auto elettriche, dovuto specialmente alla produzione delle batterie e dei motori elettrici. Un trend simile a questo si osserva anche nel potenziale di eutrofizzazione, cioè quel parametro che si riferisce alla somma delle emissioni di azoto che finisce nei corsi d'acqua o nelle acque di falda, impedendo lo sviluppo della vita acquatica.

Ozono fotochimico

Il potenziale di formazione di ozono fotochimico è uno dei parametri nei quali meglio performano le auto elettriche. Si tratta della formazione di ozono nella parte bassa della troposfera – cioè dove viviamo noi – a causa della reazione tra composti organici volatili e luce del sole. Il mix energetico europeo attuale permette una riduzione pari al 22-33% rispetto alle auto con motore a combustione interna.

Impatto sulla salute

Il potenziale di tossicità umano (HTP) è un parametro che viene calcolato basandosi sul potenziale danno alla salute ad opera di una particolare sostanza chimica presente nell'ambiente. Solitamente, nel caso dei Life Cycle Assessment, si prendono come riferimento le seguenti sostanze: SOx, NOx, CO, PM10 (Li et al., 2012). Queste possono entrare in contatto con gli individui tramite ingestione, inalazione o contatto della pelle.

Questo è forse il parametro nel quale le auto elettriche hanno una più bassa performance. Si è stimato infatti che le batterie possano avere un impatto del 180-290% superiore rispetto a quelle con combustione interna (Hawkins et al., 2013). Ma perché le auto elettriche hanno questo parametro così basso? Circa il 75% delle emissioni di queste sostanze dipende dall'attività mineraria e dagli scarti legati alla produzione dei vari metalli necessari per le batterie e per il motore. Anche l'utilizzo del veicolo stesso porta a far salire il valore di HTP, a causa degli scarti di lavorazione legati alla produzione di carbone – qualora il mix energetico si basi principalmente su questa fonte.

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in foto: Diverse tipologie di impatto ambientale; BEV sono le auto elettrice, ICEV quelle a benzina (credit: EEA).

Quale auto è migliore?

È doveroso essere equilibrati in questa risposta. Per ricapitolare quanto abbiamo detto, possiamo basarci sui dati forniti dal Parlamento Europeo in un loro studio. Per semplicità possiamo considerare la prima e l'ultima riga della tabella che trovate qui sotto, rispettivamente associate alle auto elettriche alimentate con un mix energetico europeo e quelle a benzina.
Quello che emerge è il netto vantaggio delle auto elettriche nel campo delle emissioni (GWP), del consumo di combustibili fossili (FDP) e della formazione di ozono fotochimico (ODP e POFP). Al contrario, le auto a benzina vincono a man bassa su tutta una serie di fattori come inquinamento delle acque (FETP, FEP e MEP), rischio di tossicità per la salute umana (HTP) ed ecotossicità per il terreno (TETP).

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in foto: Confronto dell’impatto ambientale tra auto elettriche e auto a combustione interna (credit: Europarl.eu).

Dire "le auto elettriche sono meglio di quelle a benzina" o viceversa è una affermazione forse troppo semplificata. Sicuramente un aspetto da considerare è che le auto elettriche riescono ad ottenere maggiori vantaggi ambientali laddove l'elettricità viene prodotta principalmente da fonti rinnovabili, mentre al contrario se l'elettricità viene prodotta ancora con combustibili fossili il risparmio è sicuramente minore. A questo bisogna aggiungere un altro fattore estremamente importante: il progresso tecnologico. Con il passare degli anni verranno sicuramente realizzate batterie più performanti (capaci quindi di percorrere più km con la stessa quantità di energia) e, magari, la cui produzione avrà un impatto ambientale molto più ridotto di quanto non sia oggi.

La cosa importante che vorremmo trasmettervi è l'importanza di confrontare varie tipologie di veicolo nel modo corretto: non basta considerare un solo aspetto o un solo tipo di inquinante, ma valutare nella sua totalità l'impatto del veicolo dalla sua produzione alla sua dismissione, cioè il suo ciclo di vita.

Bibliografia
Del Pero, Francesco, Massimo Delogu, and Marco Pierini. "Life Cycle Assessment in the automotive sector: A comparative case study of Internal Combustion Engine (ICE) and electric car." Procedia Structural Integrity 12 (2018): 521-537.
Hawkins, Troy R., et al. "Comparative environmental life cycle assessment of conventional and electric vehicles." Journal of industrial ecology 17.1 (2013): 53-64.
Naranjo, Gonzalo Puig-Samper, et al. "Comparative life cycle assessment of conventional, electric and hybrid passenger vehicles in Spain." Journal of Cleaner Production 291 (2021): 125883.

Romare, Mia, and Lisbeth Dahllöf. "The life cycle energy consumption and greenhouse gas emissions from lithium-ion batteries." (2017).
E. Weymar, M. Finkbeiner: Statistical analysis on empirical lifetime mileage data for automotive LCA. Int J Life Cycle Assess, 21(2):215-223, 2016.

Articolo a cura di
Stefano Gandelli