Impatto ambientale auto elettriche: LCA a confronto

Sono tornati gli ecoincentivi per le auto elettriche, e non solo, quindi molti ne approfitteranno per cambiare la vecchia vettura. D’altronde, lo sconto è importante: fino a 5.000 euro con rottamazione del vecchio veicolo – oppure 3.000 euro senza rottamazione – per elettriche e ibride plugin. E proprio le auto elettriche si stanno imponendo come alternativa più sostenibile ai classici motori termici, ovvero quelli impiegati nelle comuni vetture diesel e benzina. Nonostante qualche piccolo intoppo di percorso – i listini ancora elevati, l’autonomia non sempre eccellente e una rete di ricarica non ancora capillare – segnano da almeno un biennio una costante crescita. Tanto che in Paesi come la Norvegia il sorpasso è avvenuto alla fine del 2020, con il 54% di nuove immatricolazioni elettriche. Eppure, quando si parla di queste vetture, si tende a fare una considerazione errata: quella di credere siano a impatto zero. Un obiettivo che oggi sembra ancora lontano, nonostante i molti vantaggi di questa tecnologia. Ho quindi deciso di approfondire: quale è l’intero impatto ambientale delle auto elettriche e, soprattutto, è maggiore o inferiore rispetto alle vetture ibride e alle classiche?

Quando si cerca di capire il rapporto tra auto elettriche e altre tecnologie, la discussione è sempre confusa e molto accesa. Questo perché si tende a concentrarsi su un solo fattore – le emissioni di anidride carbonica – dimenticandone altri. Per questo ho deciso di affidarmi a uno standard ben preciso, il Life Cycle Assessment (LCA). Scopriamo cosa valuta e come vengono considerate auto elettriche, auto ibride e vetture con motore a scoppio.

Cosa è il Life Cycle Assessment

Per valutare l’impatto delle tecnologie auto sull’ambiente, valutare solo le emissioni di anidride carbonica con il suo utilizzo non è sufficiente. Perché ovviamente l’inquinamento non si verifica solo su questo fronte e in questa fase, ma bisogna tenere in considerazione molti altri fattori: le materie prime utilizzate, gli altri gas serra emessi durante l’uso, la produzione di metalli pesanti e particolato, l’impatto delle fonti energetiche e molto altro ancora. Per questa ragione, è meglio ricorrere a un metodo standardizzato come il Life Cycle Assessment.

Con la sigla LCA si indica un sistema che si basa sulla valutazione nel suo complesso del ciclo di vita di un bene oppure di un servizio. Si tratta di un metodo internazionale e standardizzato che permette di analizzare qualsiasi tipo di impatto, sia sull’ambiente che sulla salute umana, prendendo in considerazione tutta la vita utile del prodotto studiato: dalla ricerca di materie prime per la sua produzione al suo uso nel tempo, per poi arrivare allo smaltimento finale.

Sul fronte auto, il Life Cycle Assessment si rivela più efficace nell’identificare lo specifico peso ambientale di ogni tecnologia disponibile su strada, permettendo di scoprire chiaramente quale fra elettrico, ibrido e scoppio sia il sistema più affine ai principi della mobilità più sostenibile ed ecologica.

LCA a confronto

Sono diversi gli studi internazionali condotti negli ultimi anni per valutare il Life Cycle Assessment delle principali soluzioni auto oggi disponibili. In linea generale, queste ricerche hanno preso in considerazione diversi fattori, confrontandoli poi per ogni tecnologia:

• Materie prime utilizzate e impatto delle emissioni durante la produzione della vettura;
• Tipologia e quantità di emissioni durante l’utilizzo;
• Impatto ambientale dell’alimentazione a seconda della fonte energetica o con il mix energetico del Paese in cui è stato condotto lo studio;
• Costi di smaltimento al termine del ciclo di vita ed eventuale recupero e riciclo di componenti e materie prime.

L’impatto ambientale delle auto a motore termico

Nell’immaginario comune, le vetture a benzina o diesel – ovvero dotate di un motore termico, dove avviene la combustione di combustibili fossili – sono quelle dal maggior impatto ambientale. Secondo uno studio condotto dall’ISPRA nel 2018, i motori a scoppio rappresentano ancora una delle principali cause di emissioni inquinanti a livello nazionale. Le auto a benzina e diesel generano il 92.9% di tutti tutti i gas serra legati al settore trasporti e, se si allarga l’orizzonte d’analisi, ben il 28.1% del settore energetico e il 22.7% sulle emissioni totali italiane.

Ma non è tutto, se si considerano l’analisi sul ciclo di vita, emergono altre importanti considerazioni:

• Produzione e materie prime: dal punto di vista delle emissioni prodotte per la produzione e le materie prime, le auto a motore termico sono tutt’oggi quelle meno inquinanti. Questo perché il settore può contare ormai su decenni di perfezionamento sia delle fasi produttive che dell’approvvigionamento di materiali, elementi ancora in divenire per le altre tecnologie;
• Uso ed emissioni: se si analizza l’impatto ambientale durante l’uso, tuttavia, la situazione si ribalta. Su strada, benzina e diesel emettono la quantità maggiore di anidride carbonica – tra 0.22 e 0.24 kg di CO2 equivalente al chilometro – nonché altri inquinanti come metalli pesanti e particolato;
• Smaltimento: lo smaltimento di queste auto è oggi abbastanza standardizzato, tuttavia molte materie prime utili – come ad esempio i metalli – non vengono ancora efficacemente riciclate.

Auto elettriche e ibride: il Life Cycle Assessment attuale

Auto elettriche e ibride rappresentano le più recenti tecnologie nate nel settore automobilistico, sia allo scopo di ottimizzarne le performance che ridurre l’impatto ambientale dei trasporti. Le prime si avvalgono di un motore completamente elettrico, alimentato da batterie al litio. Le seconde si avvalgono invece di un sistema misto, quindi un motore termico abbinato a uno o più motori elettrici: questi vengono soprattutto utilizzati in alcune specifiche condizioni di guida, come ad esempio la ripartenza dalla fase di stop, il controllo dell’accelerazione e molto altro ancora per ridurre i consumi del motore a scoppio.

Se si osservano le analisi standardizzate sul ciclo di vita LCA – come il report del Parlamento Europeo, uno studio condotto sul traffico di Roma e un’analisi delle LCA delle vetture elettriche apparso su Environmental Research Letters – scoviamo sia punti di forza che di debolezza per la nuova mobilità:

• Produzione e materie prime: a dispetto delle credenze comuni, in termini di emissioni e materie prime le auto elettriche sono ad oggi le più impattanti. La filiera produttiva non può ancora contare su decenni di standardizzazione, come avviene per il termico, e ciò determina il rilascio di maggiori quantità di CO2. Inoltre, l’approvvigionamento di litio per le batterie non si avvale ancora pienamente di economie di scala e del riciclo della materia prima minerale. Per le ibride l’impatto è simile per la componente elettrica, ma in generale sono leggermente più performanti in questa fase perché sfruttano il know-how della produzione termica;
• Uso ed emissioni: scenario completamente ribaltato invece per le emissioni durante l’uso. Le elettriche producono i minori gas serra dell’intero comparto auto – circa 0.15 kg di CO2 equivalente al chilometro – seguite dall’ibrido plug-in con lo 0.17 kg per chilometro equivalente. Non è però tutto: non emettendo fumi, le elettriche determinano livelli bassissimi di particolato – dovuto perlopiù agli pneumatici – e la CO2 emessa in produzione viene compensata in pochi anni dall’acquisto. Inoltre, non avendo il tubo di scappamento, non emettono nessuna sostanza tossica come ossidi di azoto, anidride solforosa e molto altro, cosa che invece accade con le altre propulsioni;
• Mix energetico: come facile intuire, se si ricaricano queste auto con energia prodotta da fonti rinnovabili, l’impatto ambientale del loro utilizzo è quasi nullo, se invece si usa energia “classica” della rete, dato che questa è ottenuta anche da fonti fossili, si deve calcolare le emissioni dovute alla produzione ad essa collegata. Emissioni che sono comunque decisamente inferiori a quelle che si hanno con benzina o diesel, ma che ci sono. Non ci sono invece, in nessun caso, emissioni dannose al tubo di scappamento. Lo sviluppo della mobilità elettrica deve andare di pari passo con un sempre più esteso ricorso all’energia rinnovabile;
• Smaltimento: sia ibride che elettriche possono potenzialmente sfruttare un circolo virtuoso di recupero delle componenti delle materie prime – come ad esempio il litio, che può essere riciclato per produrre batterie per gli accumulatori domestici da fotovoltaico – ma questo settore è al momento nelle prime fasi di sviluppo e le filiere si stanno costituendo.

Impatto ambientale e mobilità: chi inquina di più, quindi?

Come visto, ogni tecnologia presenta vantaggi e svantaggi: al momento non esistono quindi delle vetture davvero a impatto zero, almeno finché i costi ambientali di produzione verranno abbattuti e ci si affiderà a fonti al 100% rinnovabili. Eppure, fatta questa considerazione, è possibile stabilire quali alternative siano già da oggi più sostenibili.

A dispetto delle alte emissioni in fase di produzione, le auto elettriche rimangono l’alternativa meno impattante per il Pianeta, tanto che già oggi possono assicurare un carbon footprint tra il 20 e il 27% in meno rispetto alle vetture a combustione. Questo con il mix energetico attuale in Europa, dove il ricorso al carbone rimane ancora elevato: una performance che è destinata ad aumentare nei prossimi anni con l’espansione delle rinnovabili, come rivela uno studio apparso su Transportation Research. Ovviamente, l’industria dovrà concentrarsi su due fattori fondamentali per migliorare il proprio LCA: una produzione a meno emissioni e, soprattutto, un ciclo di approvvigionamento e riutilizzo del litio efficace. Questo minerale, impiegato nelle batterie, può essere infatti sia riciclato – ad esempio per creare accumulatori domestici – oppure rigenerato per produrre nuove batterie auto.

Seguono le ibride, che vedono un LCA leggermente più impattante rispetto alle elettriche, ma decisamente inferiore rispetto ai veicoli convenzionali, soprattutto se si scelgono ibride plug-in. In ogni caso, se il parco auto italiano fosse composto dall’80% di veicoli elettrici e dal 20% di vetture ibride, si potrebbero ridurre anche del 70% le emissioni di gas serra dovute ai trasporti.

Diesel e benzina segnano le performance ambientali peggiori, ma per garantire un effettivo sorpasso di alternative più verdi ai motori a scoppio è necessario investire anche sulle colonnine rinnovabili di ricarica – così da cancellare la “range anxiety”, ovvero il timore di rimanere senza autonomia durante lunghi viaggi – e soprattutto ridurre i listini facilitandone la diffusione.