Veicoli pesanti a zero emissioni: elettrico in testa, idrogeno solo verde e a certe condizioni

Uno studio identifica le tecnologie che potranno ridurre le emissioni dei trasporti pesanti nel loro ciclo di vita. Un confronto tra mezzi endotermici, elettrici, a idrogeno. Intanto Bruxelles ha proposto un nuovo regolamento per tagliare le emissioni di CO2 dei camion.

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Il settore dei trasporti è il maggior produttore di gas a effetto serra nell’Unione europea, quasi il 30% del totale. E i veicoli pesanti, soprattutto autocarri commerciali e autobus, sono responsabili del 26% di queste emissioni.

Se in tutta Europa l’adozione di mezzi di trasporto leggeri elettrici sta crescendo, non si può dire lo stesso dei veicoli pesanti a zero emissioni: nel 2021 erano solo l’1% delle nuove immatricolazioni di mezzi pesanti nell’intera Ue.

Il parco europeo di autocarri commerciali e autobus, infatti, è costituito quasi totalmente da propulsori a combustione interna (diesel).

Da queste considerazioni parte il recente studio “A comparison of the life-cycle greenhouse gas emissions of european heavy-duty vehicles and fuels” elaborato dall’International Council on Clean Transportation (ICCT).

Intanto, proprio per spingere verso una maggiore diffusione di camion più ecologici, la Commissione europea ha proposto, martedì 14 febbraio, un regolamento per abbassare le emissioni di CO2 dei nuovi veicoli pesanti.

Le emissioni dei camion, secondo Bruxelles, dovranno essere ridotte del 45% dal 2030, del 65% dal 2035 e del 90% dal 2040; si propone poi che tutti i nuovi autobus urbani siano a zero emissioni dal 2030.

Spetterà ai costruttori, spiega la Commissione, decidere quali tecnologie utilizzare per conseguire questi obiettivi, ad esempio l’elettrificazione, le celle a idrogeno o l’idrogeno nei veicoli a combustione interna.

Tornando alla ricerca ICCT (allegata in basso), questa mette a confronto i livelli di emissioni di gas serra (GHG) prodotte dai veicoli pesanti con diverse tecnologie, e identifica quali propulsori e percorsi energetici hanno maggiori probabilità di ridurre le emissioni nel settore.

L’indagine ha analizzato le GHG durante la vita totale di un autocarro da 12 tonnellate, un autoarticolato da 40 tonnellate e un autobus urbano, tutti alimentati a diesel.

Come mostra il grafico in basso, per la valutazione sono state considerate le emissioni di CO2 degli attuali veicoli (anno 2021) derivanti non solo dai terminali di scarico, ma anche dalla fabbricazione e manutenzione del mezzo, e dalla produzione di carburante ed energia elettrica.

I valori delle emissioni sono stati poi confrontati con quelli generati rispettivamente da autoarticolati, autocarri e autobus alimentati a gas naturale, a idrogeno ed elettrico a batteria (BEV).

Un secondo confronto è stato fatto con le emissioni derivanti dai medesimi mezzi di trasporto, con le stesse propulsioni, ma che saranno prodotti nel 2030.

L’analisi ha portato a diversi risultati con lo scopo di dare indicazioni alla politica sulle scelte tecnologiche in grado di contribuire maggiormente alla riduzione delle emissioni nel settore dei mezzi di trasporto pesanti.

Veicoli elettrici a batteria

In generale dallo studio emerge che, nel corso della loro vita, gli attuali veicoli pesanti elettrici a batteria che utilizzano l’elettricità dalla rete europea permettono notevoli riduzioni delle emissioni di gas a effetto serra, comprese tra il 63 e il 76% rispetto agli omologhi diesel.

Queste riduzioni aumentano ulteriormente (fino al 92%) quando la batteria è alimentata con fonti rinnovabili.

Veicoli a idrogeno

Anche il livello di diminuzione delle emissioni dei veicoli pesanti a celle a combustibile alimentate a idrogeno rispetto agli equivalenti diesel può essere significativo, ma dipende dalla fonte utilizzata per produrre l’idrogeno.

Infatti, all’idrogeno verde corrisponde un risparmio di emissioni fino all’89% rispetto a un veicolo convenzionale. Al contrario, per i veicoli pesanti che utilizzano idrogeno fossile (gas naturale) i risparmi sono solo del 15%.

Adottare camion e autobus elettrici e a idrogeno verde consentirebbe grosso modo lo stesso livello di riduzione dei GHG, ma attualmente i volumi di produzione di idrogeno sostenibile sono marginali. Il passaggio ai veicoli pesanti a celle a combustibile senza un parallelo aumento dell’idrogeno verde può comportare un’intensità di emissioni molto maggiore rispetto all’utilizzo di mezzi elettrici alimentati anche solo dalla rete elettrica esistente.

Va aggiunto che l’idrogeno rinnovabile utilizza una maggiore quantità di elettricità per chilometro rispetto alla ricarica dei BEV, e richiederà certamente una maggiore quantità di energia da fonte rinnovabile.

Gas naturale, biometano, elettrocarburanti

Secondo lo studio, nella migliore delle ipotesi, i veicoli pesanti alimentati a gas naturale forniscono minori risparmi di gas serra rispetto ai diesel.

Nel peggiore dei casi, invece, aumentano le emissioni (vedi I camion a gas sono più inquinanti e cancerogeni dei diesel).

I veicoli che utilizzano gas e una parte di biometano, riducono le emissioni dal 4 al 18% rispetto agli omologhi diesel.

I loro impatti sul clima possono essere addirittura più elevati se calcoliamo le perdite di metano durante la produzione e il trasporto del gas naturale. Ad esempio, le emissioni di un autoarticolato a gas da 40 tonnellate possono aumentare fino al 21% rispetto al diesel.

L’uso del biometano al posto del gas naturale nei veicoli pesanti è limitato dalla disponibilità futura del prodotto; infatti, lo studio stima che entro il 2030, anche se ci sarà un forte sostegno politico, solo il 2% del consumo di gas naturale nell’Ue potrebbe essere sostituito con biometano a basse emissioni di carbonio.

Infine, secondo la ricerca, il Power to liquid fuel (PtL) realizzato con il 100% di energia rinnovabile e miscelato con gasolio (al livello previsto dalla normativa europea), consente un risparmio di GHG di poco inferiore al 2% rispetto al gasolio.

Ad oggi, le percentuali di biocomponente sono basse (fino al 7% in volume nel diesel), in quanto l’Ue ha volumi disponibili limitati di biocarburanti sostenibili, e non dovrebbero cambiare notevolmente fino al 2030, sia per la fornitura limitata di biocarburanti sostenibili, ma anche perché la produzione di elettrocarburanti ha costi elevati.

Tuttavia, anche se un mezzo pesante diesel fosse alimentato con carburante PtL miscelato a livelli ottimisticamente elevati, avrebbe comunque dei risparmi di gas serra notevolmente minori rispetto a quelli ottenibili dai mezzi pesanti elettrici a batteria.

Per quanto riguarda i veicoli prodotti nel 2030, le GHG stimate per ogni tipo di propulsione diminuiscono rispetto ai mezzi commercializzati nel 2021, soprattutto grazie alla maggiore efficienza dei veicoli e alla riduzione delle intensità di gas serra dei carburanti.

Conclusioni

ICCT ritiene che l’adozione di standard sull’efficienza del carburante e sulle emissioni di CO2 che diano la priorità ai veicoli pesanti a zero emissioni di scarico, può essere una leva cruciale per portare questi mezzi sul mercato e iniziare la graduale eliminazione dalle nuove vendite di camion e autobus con motori endotermici.

La transizione nel settore può essere ulteriormente supportata da politiche fiscali, infrastrutture per il rifornimento di idrogeno e di ricarica elettrica (vedi La ricarica più conveniente dei camion elettrici) e zone a emissioni zero.

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