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Auto elettriche: ottima idea, ma…

 By Luca Longo

Le auto elettriche ci permetteranno di dire addio ai combustibili fossili, di ridurre l’inquinamento, di rallentare il cambiamento climatico e di vivere tutti in un mondo più verde.
Purtroppo, non è esattamente così…

(Foto cover di Paul Krueger)

Le auto elettriche sono veicoli in cui i motori alternativi a combustione interna diesel oppure a scoppio alimentati da gasolio, benzina, metano o gpl sono stati sostituiti da motori elettrici. Al posto di serbatoio di diesel o benzina oppure della bombola di metano o gpl abbiamo letteralmente un pacco di batterie elettriche. Per fare il pieno, quindi, non serve più di andare al distributore, ma basta attaccare una spina alla rete elettrica.
Per correttezza, dovremmo parlare non di auto ma di veicoli elettrici (VE), perché insieme alle automobili sono già in circolazione scooters, camion, autobus, pullman e veicoli specializzati.
Vediamo di capire insieme quali sono i punti di forza dei VE, ma per avere un quadro veramente completo discutiamo anche dei problemi che saremo costretti ad affrontare e risolvere per raggiungere l’obiettivo di una mobilità sostenibile basata su mezzi di trasporto a propulsione elettrica.

Il bello delle auto elettriche

Costi – Il primo vantaggio dei VE è che il portafoglio non sarà più bucato. Per fare un pieno non saranno più necessari diesel, benzina o gpl! Anche se l’elettricità non è gratis, la spesa a parità di energia sarà inferiore.
Secondo gli ultimi dati ISTAT, ogni famiglia italiana spende in media 1.545 € all’anno per il solo carburante, cui si aggiungono 227 € per olio e lubrificanti indispensabili al motore a combustione e 337 € per le riparazioni e manutenzioni, queste ultime in buona parte sono concentrate proprio sul motore. Non ci va nemmeno tanto male: le famiglie americane arrivano a spendere dai 6.000 ai 12.000 $ all’anno per fare il pieno.
Elettricità contro Fossili – Facciamo un po’ di calcoli. Prendiamo ad esempio una utilitaria come una Fiat Punto Evo 1,4 da 105 cv e 77 kw: ha un consumo dichiarato medio urbano/extraurbano di 5,7 litri di benzina/100 km. Con la benzina verde a 1,52 €/l spendiamo 8,7 € per fare 100 km. Se la confrontiamo con una Nissan Leaf – un VE di pari categoria – la potenza assorbita per ricaricarla è di 3,7 kWh e ci permette di percorrere 160 km. Immaginando di ricaricarla al prezzo delle tariffe medie attuali di 0,25 €/kWh (tasse comprese), si ricava facilmente che per fare 100 km spendiamo circa 4,5 €. Quasi la metà!
Ambiente – Un’auto elettrica ha un impatto zero sull’ambiente: non emette nessuno scarico e quindi nessun fumo e nessun gas inquinante. In più, non fa quasi rumore: inquinamento acustico quasi nullo. Ma in questo modo si considera il solo uso e così rischiamo di fare i conti senza l’oste… ma di questo ne riparleremo più avanti.
Sicurezza – Dal punto di vista della sicurezza, un VE deve essere sottoposto agli stessi test di certificazione dei veicoli tradizionali per poter circolare. Quindi è circa altrettanto sicuro. Perché circa? Perché, in caso di impatti, l’eliminazione dei rischi di incendio di un serbatoio di idrocarburi vengono sostituiti da rischi di shock elettrico (limitati) più quelli connessi al peso delle batterie e quindi alla più grande massa del veicolo (più seri).
Manutenzione – Un motore elettrico è molto meno complicato di un motore a combustione interna, richiede meno manutenzione, non ha bisogno di massiccia lubrificazione, ha meno parti in movimento, si usura più lentamente e quindi ha meno costi di manutenzione.
Performances – i motori elettrici sono in grado di trasferire alle ruote una coppia maggiore di quelli tradizionali. Un VE offre prestazioni migliori in termini di accelerazioni e una guida più uniforme.
Ricarica fai da te – Un VE si può ricaricare di notte mentre è parcheggiato nel garage di casa. Non doversi più fermare al distributore potrebbe rappresentare anche un risparmio di tempo.
Permessi di circolazione – Oggi l’accesso alla maggior parte dei centri storici è molto più limitata per i veicoli tradizionali che per i VE. Un altro bel risparmio di costo e tempo non dover più lasciare la macchina in un parcheggio esterno e prendere l’autobus per arrivare al lavoro o a fare la spesa…
Popolarità – Un motore elettrico e una batteria possono avere forme molto più differenziate rispetto a un motore a idrocarburi e a un serbatoio o una bombola, quindi i progettisti possono scatenare la creatività. C’è poco da dire, le auto elettriche sono più belle e più trendy!

Ma prima di correre a comprare un’auto elettrica aspetta ancora qualche minuto e continua a leggere…

La Nissan Leaf modello 2016 (Jakob Härter, Flickr)

Auto elettriche: l’altro lato della medaglia

Autonomia – La maggior parte delle auto elettriche oggi in circolazione ha una autonomia massima di un paio di centinaia di km. Quando si programma un percorso, bisogna essere certi di tornare a casa o di trovare una stazione di ricarica prima di rimanere a piedi. Se la batteria si scarica lungo il tragitto non si può indossare il giubbetto ad alta visibilità e raggiungere a piedi il più vicino distributore… è roba antica!
Rifornimento – La rete delle stazioni di ricarica per le auto elettriche ora è all’inizio del proprio sviluppo: i punti di ricarica sono limitati. La scarsa autonomia combinata con la rarità dei punti di ricarica significa niente più viaggi improvvisati e preventivare anche eventuali imprevisti: traffico, deviazioni, navigatore GPS impazzito (quante volte mi è capitato!).
Durata della ricarica – Tiriamo un sospiro di sollievo: siamo arrivati a una stazione di ricarica. Ora si tratta di aspettare che il tuo VE sia carico. Se prima eri abituato a fermarti al distributore per un paio di minuti, oggi la batteria di un VE ha bisogno di 4-6 ore per essere al 100%, tanto vale fare un pisolino o passeggiare nei dintorni (sperando che ci sia qualche negozio aperto)…
Il silenzio può essere uno svantaggio – Un VE può essere così silenzioso da non essere udito dai pedoni distratti o dagli altri veicoli. Questo può aumentare il rischio di essere coinvolti in incidenti gravi. In alcuni Stati è stato reso obbligatorio che i veicoli elettrici emettano suoni di almeno un tot di decibel. Il vantaggio è che puoi scegliere la colonna sonora preferita per il tuo viaggio fra un repertorio di temi musicali (incluso il rumore del motore di un’auto. Geniale!), lo svantaggio è che… addio tranquillità.
Capacità di trasporto – Per allungare le limitate autonomie, le auto elettriche vengono progettate in modo da essere leggere e piccole. Questi requisiti – dovendo portarsi dietro un pacco batterie che pesa decine o centinaia di kg – vanno a penalizzare sia il numero degli occupanti che la quantità di bagagli trasportati.
Risorse elettriche – Se vivi in una zona dove la rete elettrica è già congestionata e capitano blackout con una certa frequenza, l’aumento dei consumi elettrici prodotto da numerosi VE potrebbe portare l’intera rete al collasso.
Durata della batteria – Oggi la maggior parte delle batterie per VE è basata sulla tecnologia degli ioni di litio. I primi VE costruiti attorno a enormi batterie al Piombo/Acido Solforico o al Nichel/Metallo Idruro sono andate in soffitta presto. Ma anche la tecnologia attuale presenta numerosi problemi: peso eccessivo, bassa densità di carica, uso di metalli rari e molto inquinanti e altri. Presto ne parleremo qui. Per ora basti dire che due dei problemi principali sono il costo e la durata limitata. Esattamente come per i moderni smartphone – la cui batteria è più piccola ma basata sulla stessa tecnologia – dopo 100 cicli di ricarica già si avverte la perdita di autonomia del VE. Generalmente, dopo un migliaio di cicli di carica e scarica si deve sostituire tutto il pacco batterie. Il costo è notevole. E non dimentichiamo che dopo ci troviamo a dover smaltire un pacco batterie grosso e pesante come un vitello.
Ah, dimenticavo, e prima di acquistarla abbiamo dato un bel contributo all’inquinamento ambientale: costa molta energia estrarre e trasformare gli elementi necessari alle reazioni elettrochimiche ma anche realizzare le celle e quindi assemblarle in intere batterie.
Costi di rifornimento – Nella prima parte abbiamo confrontato i costi richiesti per percorrere 100 km con un diffuso modello di auto a benzina oppure con un’auto elettrica. Dobbiamo anche considerare che lo stesso modello di auto a benzina – ma alimentato a metano – ci permette di fare circa 300 km con un pieno di 12 kg di metano al prezzo di circa 12 €. Siamo a 8,7 € /100 km per l’auto a benzina, 4,5 € per l’auto elettrica e 4,0 € per l’auto a metano. Quest’ultima, oltretutto, non è altro che un’auto a benzina con alcune modifiche al motore e un paio di bombole in più nascoste sotto l’abitacolo. È ovviamente altrettanto sicura. Infine, l’autonomia a metano, pari a circa 300 km, si aggiunge ai circa 400 km assicurati dal serbatoio standard a benzina.
Costi di acquisto – Le auto elettriche ora sono molto più costose delle auto tradizionali. Questo sia a causa della tecnologia più sofisticata che devono portare a bordo, sia perché la loro diffusione è ancora molto limitata.
Durata e costi. Questi ultimi due punti sono talmente critici da richiedere una riflessione dedicata.
Ma ne parleremo, ovviamente ed affronteremo anche un terzo tema ancora più critico che non abbiamo ancora considerato. Da dove prendiamo l’energia necessaria per fare circolare tutte le auto elettriche?

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informazioni sull'autore
Luca Longo
Chimico industriale specializzato in chimica teorica. Si occupa di calcolo scientifico da 30 anni. Lavora nella ricerca di nuove tecnologie per l’energia. In tutto quello che fa, ama andare fino in fondo.