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L'auto elettrica: progresso sociale? progresso fisico? progresso realistico?

Pubblicato il 30/05/2023

Cari amici

"La decisione europea di smettere di produrre automobili con motore a combustione interna a partire dal 2035 tocca un numero considerevole di settori chiave: ambiente, clima, energia, trasporti, industria, sovranità, politica interna, concorrenza internazionale, governance europea, psicologia, giustizia sociale... Pertanto, toccare il futuro dell'auto privata significa toccare in modo concreto l'intimità di ciascuno dei nostri stili di vita. Possiamo quindi aspettarci un'ampia gamma di reazioni da parte dei cittadini europei.

In queste condizioni, come possiamo analizzare e commentare le conseguenze di questa importante decisione a nome di AEPL? Poiché è materialmente impossibile rappresentare i punti di vista più opposti in una stessa newsletter, il comitato di redazione ha optato per rendere la newsletter eccezionalmente due sullo stesso argomento, ciascuno fornendo le argomentazioni specifiche della propria sensibilità personale. Uno dei privilegi del libero pensiero è la possibilità di esprimere liberamente un'opinione, che deve essere accolta con comprensione e tolleranza. Ogni versione è di esclusiva responsabilità del suo autore.

Il Comitato editoriale 

Progresso sociale?

L'auto elettrica è socialmente responsabile, visto che costa in media almeno 10.000 euro in più di un'auto con motore a combustione e che è improbabile che il suo prezzo diminuisca ulteriormente a causa della prevedibile riduzione della disponibilità di alcuni materiali con lo sviluppo di questa tecnologia? (*)

E che dire degli spostamenti in aree a bassa densità con scarsi collegamenti di trasporto pubblico, dove l'auto è ancora necessaria?

Inoltre, anche nelle aree densamente popolate, la disponibilità di punti di ricarica è un problema impossibile da risolvere negli edifici privi di parcheggi privati (ad esempio la stragrande maggioranza delle strade di Bruxelles) o nei condomini.

Le materie prime - un rischio geopolitico

L'auto elettrica solleva molti interrogativi sull'approvvigionamento dei minerali necessari per la produzione di batterie e motori: le quantità richieste saranno enormi prima di poter contare, solo in parte, sul riciclo dei componenti a fine vita.

Ogni auto richiede tra i 320 e i 600 kg di batteria, a seconda del modello, a cui va aggiunto il peso del motore elettrico.

In confronto, il motore di un'auto a combustione pesa solo 125 kg.[1]

In media, sono necessari più di 460 kg di minerali per ogni autovettura per oltre un miliardo di autovetture nel mondo, ossia 460 milioni di tonnellate, un quarto delle quali prodotte nella sola Europa, in particolare per il litio e il cobalto, ma anche per il rame e le terre rare.

Nel suo rapporto del 30/1/2022, l'AIE (Agenzia Internazionale dell'Energia) avverte addirittura del rischio di carenza di litio e cobalto entro il 2040.

Da diversi anni ormai la Cina, che possiede quasi 50% delle risorse minerarie mondiali sul proprio territorio, ha una morsa sulle miniere di tutto il resto del mondo e attualmente controlla più di 88% della produzione mondiale.

Dal punto di vista geopolitico, l'insicurezza legata alla dipendenza da questo solo Paese sarà molto più preoccupante di quella legata a petrolio, gas e materiali fissili, il cui approvvigionamento può essere diversificato. (*)

L'auto elettrica è una tecnologia verde?

Ma dobbiamo anche preoccuparci di ciò che accade "dall'altra parte della spina".

Le turbine eoliche, che siamo portati a credere produrranno l'elettricità di cui abbiamo bisogno, sono totalmente incapaci di farlo. La densità delle turbine eoliche offshore è idealmente limitata a 5 o 6 MW per km². Quando questa densità aumenta, la resa produttiva diminuisce perché la turbolenza generata si propaga alle turbine vicine. Al largo della costa belga, la densità accettata raddoppia a 12 MW/km². Ciononostante, il limite fisico c'è: non c'è abbastanza spazio disponibile per compensare le centrali nucleari che devono essere chiuse, cioè per soddisfare il fabbisogno attuale. Quindi immaginare che le turbine eoliche possano far fronte a nuove e vaste applicazioni, come le auto elettriche, è semplicemente impossibile.

Soprattutto, dobbiamo sapere che le turbine eoliche offshore producono solo tra 29% e 48% del tempo, cioè una media di 38%, a causa della variabilità del vento, come si può vedere dalle registrazioni effettuate da FEBEG (per il Belgio).

(Per i collettori solari è ancora peggio, producono solo 9% del tempo (12% in media in Francia!) e in modo ancora più variabile delle turbine eoliche a seconda della copertura nuvolosa, delle stagioni e dell'alternanza giorno-notte). (cfr. FEBEG)[2]

Il progetto di costruire un parco eolico da 300 GW nel Mare del Nord e nel Baltico purtroppo non farà nulla per cambiare il fatto che le turbine eoliche producono solo meno di 40% del tempo. Credere che la scala del progetto possa compensare le zone senza vento interconnettendo i tralicci significa ignorare il fatto che gli anticicloni e altri fenomeni meteorologici coprono molto spesso l'intera area del progetto.

Anche con questo mega-progetto, in assenza di energia nucleare, il nuovo fabbisogno potrà purtroppo essere soddisfatto per i restanti 60% solo da centrali a gas (o addirittura a carbone, come in Germania!). Non ha senso!

Occorre quindi confrontare il consumo di energia primaria di un'auto elettrica alimentata con elettricità da gas con quello di un motore a combustione alimentato direttamente a gas.

Il risultato è chiaro: il motore a gas è più efficiente di 35% rispetto all'energia primaria, e addirittura di 45% per i prototipi di motori esistenti.[3]Il motore elettrico ha un'efficienza di soli 24%, a causa delle numerose trasformazioni che questa energia primaria subisce prima di attivare le ruote: Bisogna tenere conto della produzione di elettricità (da 55 a 60 % al massimo nelle migliori turbine a gas-vapore (TGV)), delle sue molteplici trasformazioni di tensione (perdita di 2% a ogni trasformazione, del suo trasporto e distribuzione (fino a 10%), del suo immagazzinamento in batterie e della sua restituzione in condizioni reali (massimo 60% senza tenere conto della necessità di riscaldare le batterie in inverno e raffreddarle in estate).

Un'auto elettrica produce quindi 35%/24% = 1,48 volte più CO2 45%/24% = 1,9 volte di più se si prevede la diffusione dei prototipi. In assenza di energia nucleare, siamo lontani dalla tecnologia verde.

Un programma irrealistico

L'alimentazione delle stazioni di ricarica richiederà almeno una duplicazione delle reti di trasmissione e distribuzione dell'elettricità esistenti, nonché lo sviluppo di nuove unità di produzione.

Attualmente, le turbine eoliche producono solo 19% dell'elettricità consumata in Belgio. Ad eccezione di alcuni Paesi come la Germania e alcuni Paesi nordici, l'ordine di grandezza è simile nella maggior parte degli altri Paesi europei.[4].

È difficile credere che gli investimenti nelle centrali elettriche e nella trasmissione/distribuzione saranno operativi entro il 2035 o addirittura entro il 2050. Per esempio, basta vedere la feroce opposizione alla costruzione di un'unica linea ad alta tensione attraverso l'Hainaut, nel Belgio meridionale, per capire fino a che punto i residenti locali faranno di tutto per negoziare l'ubicazione di nuove centrali e linee di distribuzione lontano dalle loro case (il principio "NIMBY" (Not in my Backyard) è molto evidente in questo contesto). Vale la pena notare che questa riluttanza, o meglio opposizione, si riscontra anche quando si tratta della costruzione di parchi eolici onshore. A meno che, ovviamente, ciò non venga fatto con autorità, anche se ciò significa minare le regole democratiche a noi care... come vietare a Bruxelles tutte le auto a combustione senza consultazione, o rendere impossibile in pratica fare ricorso contro il disturbo causato dai vari impianti senza costose procedure legali che sono fuori dalla portata dei cittadini interessati.

Carburanti elettronici

Allo stato attuale delle conoscenze, la produzione di e-carburanti prevede l'elettrolisi dell'acqua per produrre idrogeno, che viene poi combinato con la CO2 Infine, si produce metanolo, un combustibile che può essere utilizzato nei motori a benzina con un leggero adattamento della materia prima. Queste molteplici trasformazioni avvengono con un bilancio complessivo molto basso (massimo 10%).

Ma abbiamo appena visto che questa elettricità non può provenire da fonti verdi nelle nostre regioni. Anche se si costruissero giganteschi parchi eolici in Sud America, per esempio, per alimentare le centrali di metanolo, le quantità prodotte sarebbero comunque irrisorie rispetto al fabbisogno, e la produzione sarebbe molto costosa (da 3 a 4 volte il prezzo attuale dei derivati del petrolio).

D'altra parte, non è escluso che nel nostro Paese si possano sviluppare nuove tecnologie utilizzando l'elettricità prodotta nelle centrali nucleari da 4 MW.a generazione[5]  e che un fattore di scala permetterà anche di ridurre i costi di produzione di un combustibile che emetterà solo il vapore acqueo da cui è derivato e restituirà la CO2 che sono stati catturati localmente per la sintesi.

Un primo passo verso il realismo!

Quando si parla di CO2 "la scienza del legislatore prevale su quella dell'ingegnere", in barba alle realtà fisiche.

La decisione europea di consentire la costruzione di motori a combustione interna è un ritorno a un maggiore realismo sociale, tecnologico e fisico.

Si spera che l'Europa incoraggi la costruzione di centrali nucleari da 4 MW.a Produrranno elettricità a basso costo, apriranno la strada a numerose applicazioni e utilizzeranno un combustibile 100 volte più abbondante dell'Uranio 235 utilizzato oggi. Produrranno elettricità a basso costo, apriranno la strada a numerose applicazioni e utilizzeranno un combustibile 100 volte più abbondante dell'uranio 235 utilizzato oggi.

La disponibilità di questa risorsa è stimata in diversi millenni (5.000 o 20.000 anni a seconda delle ipotesi). Inoltre, queste centrali permetteranno anche di "bruciare" i rifiuti delle precedenti generazioni di centrali, riducendone il volume di 50 volte e la durata di vita di 1.000 volte.

A queste condizioni, e solo a queste condizioni, potremo progettare la decarbonizzazione della mobilità, la produzione di idrogeno e, perché no, il "tutto elettrico", ma questo richiederà ancora diversi decenni.

Purtroppo, le enormi somme di denaro (800 miliardi di euro) investite nel progetto dei parchi eolici del Mare del Nord, che risolveranno il problema solo 40% del tempo, stanno deviando i budget disponibili dallo sviluppo di queste nuove centrali.

In queste condizioni, produrremo 60% di elettricità da combustibili fossili per molto tempo ancora.

 

(*) Alcuni puntano sul fatto che le auto elettriche prodotte in Cina sarebbero vendute a un prezzo inferiore. Questa ipotesi ci renderebbe ancora più dipendenti dalla Cina e significherebbe sacrificare la nostra industria automobilistica europea.

[1] Fonti :

EDF: https://izi-by-edf.fr/blog/voiture-electrique-poids-batterie/

Le Vif: https://www.levif.be/societe/mobilite/auto/pourquoi-une-voiture-electrique-pese-t-elle-si-lourd/)

Les Echos: https://www.lesechos.fr/2016/10/la-chasse-aux-kilos-une-equation-peu-evidente-234473

[2]  https://fr.statista.com/statistiques/562844/facteur-de-charge-solaire-moyen-par-region-france/ pagina 16

https://www.connaissancedesenergies.org/sites/default/files/pdf-actualites/windeurope-annual-offshore-statistics-2017.pdf

[3] https://www.admin.ch/gov/fr/accueil/documentation/communiques.msg-id-75496.html

[4] (si veda il Global Wind Report e i numerosi riferimenti nell'articolo di Wikipedia sull'argomento).

[5] L'atome vert di Jean-Christophe de Mestral (isbn : 978-2828912444 )

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