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Elettrico e idrogeno verde: cosa prevede il piano del governo per rendere green i nostri trasporti

Elettrico e idrogeno verde: cosa prevede il piano del governo per rendere green i nostri trasporti
Il ministro delle Infrastrutture e della Mobilità Sostenibili, Enrico Giovannini: "La decarbonizzazione nei trasporti non è un'opzione". Dalle auto alle navi: come cambierà la mobilità
4 minuti di lettura
  • Potenziare i sistemi di trasporto sostenibili alternativi al trasporto su gomma e gestire la domanda e la struttura della mobilità; migliorare l'efficienza energetica e decarbonizzare i veicoli;
  • decarbonizzare i vettori energetici e i combustibili;
  • abbattere le emissioni necessarie alla produzione dei veicoli;
  • abbattere le emissioni necessarie alla costruzione di infrastrutture.

Sono i cinque assi principali su cui si basa la strategia di riduzione delle emissioni secondo il Rapporto "La decarbonizzazione dei trasporti - Evidenze scientifiche e proposte di policy", elaborato dagli esperti della Struttura Transizione Ecologica della Mobilità e delle Infrastrutture (Stemi) del ministero delle Infrastrutture e della Mobilità Sostenibili (Mims).

Obiettivo del rapporto: low regret

Il documento analizza le tecnologie disponibili e le infrastrutture necessarie alla decarbonizzazione in termini di efficienza, costo, potenzialità di riduzione delle emissioni e scalabilità industriale nel contesto italiano. L'analisi è stata sviluppata considerando anche gli aspetti economici e sociali della transizione ecologica, nella consapevolezza che questa trasformazione epocale aprirà grandissime nuove opportunità di crescita, ma anche di rischi dovuti ad attività economiche o a processi produttivi che dovranno essere profondamente modificati entro la metà del secolo. "La principale peculiarità delle decisioni deve essere quella del low regret, ovvero procedere con opzioni che comportino bassi rischi di insuccesso" si legge nel rapporto.

L'impatto dei trasporti sulla crisi ambientale

  • Nel 2019, il settore dei trasporti italiano è stato responsabile del 25,2% delle emissioni totali di gas ad effetto serra e del 30,7% delle emissioni totali di CO2.
  • Il 92,6% di tali emissioni sono attribuibili al trasporto stradale. In Italia le emissioni si sono ridotte dal 1990 al 2019 del 19%, ma i trasporti sono uno dei pochi settori in forte crescita (+ 3,2% rispetto al 1990), insieme a quello residenziale, dei servizi e dei rifiuti.
  • I trasporti, secondo i dati Ispra, generano una quota molto consistente delle emissioni in atmosfera di altri inquinanti: il 40,3% degli ossidi di azoto, l'11,4% dei composti organici volatili non metanici, il 10,1% di polveri sottili e il 18,7% di monossido di carbonio. Per gli ossidi di azoto e le polveri sottili, l'Italia è sotto procedura d'infrazione per mancato rispetto delle Direttive europee sulla qualità dell'aria.

La mobilità urbana del futuro sceglie l'elettrico

Auto e furgoni commerciali

La sostituzione dei veicoli a combustione interna con veicoli elettrici a batteria (BEV) comporterebbe per l'Italia la riduzione delle emissioni del trasporto leggero su strada del 50%. Le soluzioni tecnologiche basate sull'elettrificazione risultano attualmente quelle più promettenti, purché dotati di adeguati sistemi di stoccaggio (le batterie). Questo può indurre a cambiamenti nelle catene di approvvigionamento di materie prime, aumentando la domanda di litio, nichel, cobalto e riducendo quella dei combustibili fossili. La ricerca e lo sviluppo industriale di nuove tecnologie di batterie è oggi il principale settore strategico.


Se oggi le migliori batterie impiegate nelle auto elettriche (ioni di litio) hanno una densità energetica di circa 250Wh/kg di peso, nei laboratori si stanno già sperimentando nuove soluzioni con densità energetiche più che raddoppiate che potrebbero arrivare sul mercato tra 3-5 anni. Uno dei fattori attualmente limitanti per la transizione è il prezzo di acquisto dei BEVs, risolvibile con un incremento degli incentivi, e l'inadeguata presenza di punti di ricarica pubblici e privati, problema superabile sviluppando l'offerta di stazioni a media e bassa potenza (3-22 Kw AC).

Motocicli

Il vantaggio principale dell'elettrificazione per veicoli così leggeri, è legato alla piccola taglia della batteria, che ne limita i costi e permette la ricarica in tempi brevi, oltre al fatto che questa tecnologia è compatibile con l'uso prevalentemente urbano del mezzo.
 

Autobus

Per il trasporto pubblico locale urbano, la scelta dei mezzi elettrici risulta oggi la migliore opzione. Nelle zone extraurbane, si registra l'aumento di veicoli a batteria con autonomia sempre maggiore (fino a 600 km). Anche l'idrogeno verde potrebbe rappresentare un'opportunità, soprattutto nelle cosiddette hydrogen valleys, laddove la produzione di idrogeno è funzionale alla decarbonizzazione anche di altri settori industriali (chimica, fertilizzanti, acciaio, processi ad alta temperatura).

La lunga percorrenza sarà la più costosa e complessa

Camion: elettrificazione della rete autostradale

Le diverse soluzioni presentate per il trasporto pesante necessita di infrastrutture costose e complesse, come per esempio una rete elettrica lungo le autostrade dove molti mezzi possano accedere contemporaneamente. Il rapporto prevede tre opzioni:

  • veicoli a batteria, con stazioni di ricarica ad altissima potenza (1 MW) o stazioni di scambio delle batterie (battery swap); 
  • veicoli elettrici alimentati attraverso una linea aerea installata sulle autostrade;
  • veicoli a idrogeno verde, solo a certe condizioni.

Dalle analisi, risulta che un camion elettrico possa conseguire risparmi fino al 70% delle emissioni calcolate sul suo ciclo di vita. Le scelte da compiere dovranno essere condivise con i Paesi confinanti e i partner europei per consentire una reciproca interoperabilità.

Ecco il treno a idrogeno che arriverà in Italia nel 2023

Treni: elettrico e idrogeno verde

L'elettrificazione diretta tramite treni a batteria è la soluzione preferibile in termini di efficienza energetica e necessità infrastrutturali, e quindi molto competitiva dal punto di vista economico. Il trasporto ferroviario ha un basso impatto ambientale ed emissivo in fase di utilizzo, ma un elevato impatto in termini di costruzione dell'infrastruttura, per cui occorre una valutazione complessiva dei risparmi di CO2 anche in relazione ai passeggeri trasportati e ai km percorsi. In altre parole, l'analisi sul ciclo di vita delle emissioni è determinante per stabilire la sostenibilità di una linea di trasporto ferroviario.

Dove l'elettrificazione non risulti possibile per questioni tecniche o economiche, il rapporto considera la sostituzione degli attuali treni trainati a gasolio con mezzi a batteria, ibridi o a idrogeno verde.

Navi: combustibili alternativi

  • Per le brevi distanze, l'elettrificazione è una tecnologia già sperimentata a livello internazionale con le navi traghetto a batteria.
  • Per le distanze più lunghe, le prospettive sono rappresentate da metanolo e idrocarburi sintetici, biocombustibili, idrogeno e ammoniaca. Si tratta di combustibili alternativi ancora in fase sperimentale.
     

L'elettrificazione delle banchine nei porti (cold ironing) per alimentare le navi ormeggiate è essenziale, perché circa l'11% delle emissioni globali di gas serra del comparto marittimo è prodotto da navi ancorate o ormeggiate, circa il 20% da petroliere e navi per il trasporto di prodotti chimici

Aerei: veicoli più efficienti

È possibile ridurre le emissioni migliorando l'efficienza degli aeromobili attualmente in uso e senza modifiche radicali della forma del velivolo e del sistema propulsivo. Per le tratte brevi, invece saranno presto disponibili piccoli aerei a propulsione elettrica, mentre per le distanze più lunghe le migliori prospettive sono rappresentate dai Sustainable aviation fuels (SAF), ovvero biocombustibili sostenibili e idrocarburi sintetici, questi ultimi ancora in fase di sviluppo.
 

Nella futura rivoluzione dei trasporti è fondamentale investire in programmi di ricerca e progetti sperimentali che consentano di progredire nell'acquisizione di conoscenza, nello sviluppo di nuovi motori capaci di utilizzare diversi combustibili. Perché la ricerca è futuro.