L'auto elettrica: progresso sociale? progresso fisico? progresso realistico?
Pubblicato il 30/05/2023Cari amici
«La decisione europea di non produrre più automobili con motore a combustione interna a partire dal 2035 riguarda un numero considerevole di settori chiave: ambiente, clima, energia, trasporti, industria, sovranità, politica interna, concorrenza internazionale, governance europea, psicologia, giustizia sociale… Pertanto, intervenire sul futuro dell’auto privata significa intervenire concretamente sull’intimità di ciascuno dei nostri stili di vita. Ci si può quindi aspettare un’ampia gamma di reazioni da parte dei cittadini europei.
Come, in queste circostanze, analizzare e commentare le conseguenze di questa importante decisione a nome dell’AEPL? Poiché è materialmente impossibile rappresentare i punti di vista più contrastanti in una stessa newsletter, il comitato di redazione ha deciso di eccezionalmente due sul medesimo argomento, ciascuna delle quali espone le argomentazioni proprie della propria sensibilità personale. Uno dei privilegi del libero pensiero è infatti quello di poter esprimere liberamente un’opinione, che deve essere accolta con comprensione e tolleranza. Ciascuna versione impegna esclusivamente i propri autori.
Il Comitato editoriale
Progresso sociale?
L’auto elettrica può essere considerata un bene sociale, sapendo che costa in media almeno 10.000 € in più rispetto a un’auto a combustione interna e che il suo prezzo probabilmente non scenderà più a causa della prevedibile diminuzione della disponibilità di alcuni materiali, man mano che questa tecnologia si sviluppa? (*)
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 numerose questioni riguardo all'approvvigionamento dei minerali necessari per la produzione delle batterie e dei motori: le quantità richieste saranno enormi prima di poter contare, anche solo in parte, sul riciclaggio dei componenti giunti 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 interna pesa solo circa 125 kg.[1]
Occorrono quindi in media oltre 460 kg di minerali per ogni auto, per oltre un miliardo di auto nel mondo, ovvero 460 milioni di tonnellate, di cui un quarto solo in Europa, a fronte di una produzione attuale di questi minerali che ammonta a poche centinaia di migliaia di tonnellate) Ciò vale in particolare per il litio e il cobalto, ma anche per il rame e le terre rare.
Nel suo rapporto del 30 gennaio 2022, l’AIE (Agenzia Internazionale dell’Energia) fa addirittura riferimento al rischio di una 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.
Da un punto di vista geopolitico, l’insicurezza legata alla dipendenza da questo unico Paese sarà ben più preoccupante di quella relativa al petrolio, al gas e alle materie fissili, per i quali è possibile diversificare l’approvvigionamento. (*)
L'auto elettrica è una tecnologia verde?
Ma bisogna anche prestare attenzione a ciò che accade «dall’altra parte della presa»
Le turbine eoliche, delle quali ci viene fatto credere che produrranno l’elettricità necessaria, ne sono del tutto incapaci. La densità delle turbine eoliche offshore è idealmente limitata a 5 o 6 MW per km². Quando si aumenta questa densità, la resa produttiva diminuisce perché le turbolenze generate si estendono fino alle turbine vicine. Al largo delle coste belghe la densità accettata arriva al doppio: 12 MW/km². Nonostante ciò, il limite fisico c’è eccome: non c’è abbastanza spazio disponibile per compensare le centrali nucleari che si intende chiudere, ovvero per soddisfare il fabbisogno attuale. Pertanto, immaginare che le turbine eoliche possano far fronte a nuove e vastissime applicazioni, come l’auto elettrica, è semplicemente impossibile.
Ma soprattutto, bisogna essere consapevoli che le turbine eoliche offshore producono solo dal 29% al 48% del tempo, ovvero una media del 38%, a causa della variabilità del vento, come emerge dalle registrazioni effettuate dalla FEBEG (per il Belgio) .
(Per i pannelli solari la situazione è ancora peggiore: producono energia solo per il 9% del tempo (12% nella media nazionale in Francia!) e in modo ancora più variabile rispetto alle turbine eoliche a seconda della nuvolosità, delle stagioni e dell’alternanza tra giorno e notte). (cfr. FEBEG)[2]
Il progetto di costruzione di un parco eolico da 300 GW nel Mare del Nord e nel Mar Baltico non cambierà purtroppo il fatto che le turbine eoliche producano energia solo per meno del 40% del tempo. Credere che l’estensione del progetto consentirà di compensare le zone senza vento grazie all’interconnessione tra i generatori equivale a ignorare che gli anticicloni e altri fenomeni meteorologici coprono molto spesso l’intera area interessata dal progetto.
Anche con questo megaprogetto, in assenza del nucleare, il fabbisogno aggiuntivo non potrà purtroppo essere soddisfatto nei 60% di tempo rimanente se non tramite centrali a gas (o addirittura a carbone, come in Germania!). È assurdo!
È quindi necessario confrontare il consumo di energia primaria di un’auto elettrica alimentata con elettricità prodotta dal gas con quello di un motore termico alimentato direttamente a gas.
Il risultato è inequivocabile: il motore a gas ha un rendimento del 35% rispetto all’energia primaria e addirittura superiore al 45% per i prototipi di motori già esistenti[3], laddove il motore elettrico ha un rendimento di soli 24% a causa delle numerose trasformazioni che l’energia primaria subisce prima di azionare le ruote: occorre tenere conto della produzione di energia elettrica (dal 55 al 60 % al massimo nelle migliori turbine a gas-vapore (TGV)), le sue molteplici trasformazioni di tensione (perdita del 2% ad ogni trasformazione), il suo trasporto e la sua distribuzione (fino al 10%), il suo stoccaggio nelle batterie e il suo recupero in condizioni reali (massimo 60% senza considerare la necessità di riscaldare le batterie in inverno e di raffreddarle in estate).
Un'auto elettrica produce quindi 35%/24% = 1,48 volte più CO2 rispetto a un’auto dotata di motore a combustione interna e . 45%/24% = 1,9 volte di più, se si ipotizza che le prestazioni dei prototipi diventino la norma. In assenza di energia nucleare, siamo ben lontani da una tecnologia verde.
Un programma irrealistico
L’alimentazione delle stazioni di ricarica richiederà almeno un raddoppio delle reti di trasporto e distribuzione dell’energia elettrica esistenti, nonché lo sviluppo di nuovi impianti di produzione.
Attualmente, le turbine eoliche producono solo il 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 nelle reti di trasporto e distribuzione saranno operativi già nel 2035 e persino entro il 2050. Basta, ad esempio, osservare le feroci opposizioni alla costruzione di una singola linea ad alta tensione che dovrebbe attraversare l’Hainaut, nel sud del Belgio, per rendersi conto di quanto i residenti faranno di tutto per negoziare l’ubicazione delle nuove centrali e delle linee di distribuzione altrove piuttosto che nelle loro zone (il principio «NIMBY» (Not in my Backyard) è ben presente in questo contesto!). Da notare che questa riluttanza, o meglio questa opposizione, si osserva anche per l’insediamento di parchi eolici terrestri. A meno che, naturalmente, ciò non avvenga per decreto, anche a costo di calpestare le regole democratiche a cui teniamo tanto… come vietare senza consultazione alcuna circolazione di auto a combustione interna a Bruxelles o rendere praticamente impossibile il ricorso contro i disturbi causati dai vari impianti senza costose procedure legali, fuori dalla portata dei cittadini interessati.
Carburanti elettronici
Allo stato attuale delle conoscenze, la produzione di e-carburanti avverrebbe tramite l’elettrolisi dell’acqua per produrre idrogeno e combinarlo successivamente con il CO2 dall'aria per produrre infine metanolo, un carburante utilizzabile nei motori «a benzina» previa una leggera modifica del sistema di alimentazione. Queste molteplici trasformazioni avvengono con un bilancio complessivo molto basso (massimo 10%)
Eppure, abbiamo appena visto che questa energia elettrica non potrà essere di origine verde nelle nostre regioni. Anche se venissero costruiti giganteschi parchi eolici, ad esempio in Sudamerica, per alimentare gli impianti di metanolo, le quantità prodotte rimarrebbero irrisorie rispetto al fabbisogno e avrebbero un costo di produzione molto elevato (da 3 a 4 volte il prezzo attuale dei derivati del petrolio).
D'altra parte, non è da escludere che da noi possano essere sviluppate nuove tecnologie utilizzando l'elettricità prodotta nelle centrali nucleari da 4a generazione[5] e che un effetto di scala consentirà inoltre di ridurre i costi di produzione di un carburante che emetterà solo il vapore d’acqua da cui è derivato e restituirà all’atmosfera il 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», a discapito delle 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 una centrale nucleare da 4a una generazione la cui sicurezza operativa non ha nulla a che vedere con quella delle nostre vecchie centrali. Queste centrali produrranno elettricità a basso costo, apriranno la strada a numerose applicazioni e utilizzeranno un combustibile 100 volte più abbondante dell’uranio 235 impiegato 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.
Solo a queste condizioni, e solo a queste condizioni, potremo pensare alla decarbonizzazione della mobilità, alla produzione di idrogeno e, perché no, al «tutto elettrico», ma ci vorranno ancora diversi decenni.
Purtroppo, l’investimento di somme colossali (800 miliardi di euro) nel progetto eolico nel Mare del Nord, che risolverà il problema solo per un periodo limitato, sottrae risorse a scapito dello sviluppo di queste nuove centrali.
In queste circostanze, continueremo ancora a lungo a produrre energia elettrica da fonti fossili con il modello 60%?.
(*) Alcuni ritengono che le auto elettriche prodotte in Cina verrebbero vendute a un prezzo inferiore. Basarsi su una simile ipotesi aumenterebbe ulteriormente la nostra dipendenza da quel Paese e equivarrebbe a 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
[3] https://www.admin.ch/gov/fr/accueil/documentation/communiques.msg-id-75496.html
[4] (cfr. Global Wind Report e i numerosi riferimenti presenti nell'articolo dedicato all'argomento su Wikipedia)
[5] L'atome vert di Jean-Christophe de Mestral (isbn : 978-2828912444 )























