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  • Il Metano è il passato o il futuro? – Video Sfida

    Si parla molto di auto elettrica, di auto ibrida, dei diversi livelli di elettrificazione della trazione per ridurre consumi ed emissioni.

    Si parla poco del futuro del metano, che invece nel nostro paese ha una rete di trasporto e distribuzione capillare. Questo ne fa un combustibile diffusissimo per gli usi domestici di riscaldamento e cottura, oltre che per impianti di produzione dell’elettricità ad elevatissimo rendimento.

    Il gas naturale è il combustibile fossile più pulito che abbiamo a disposizione. In gran parte è composto proprio di metano, appunto, che con la sua formula chimica CH4 mostra immediatamente le sue principali caratteristiche, cioè di essere un ottimo combustibile (essendo molto ricco di idrogeno) con ridotte emissioni di CO2 rispetto a benzina e gasolio, oltre che minime emissioni inquinanti.

    Gli sfidanti. Forze e debolezze.
    Mercato italiano

    Il metano per auto in Italia costa meno – a parità di chilometri percorribili – di benzina e diesel. E le auto a metano sono regolarmente esentate dai blocchi del traffico per motivi ambientali.

    La rete di stazioni di servizio ha in molte regioni un ottimo livello di diffusione geografica.

    E’ nostra, inoltre la migliore industria al mondo per la realizzazione di impianti a gas per auto e i bus a metano sono certamente una delle soluzioni che si sono dimostrate economicamente percorribili per il rinnovo a basse emissioni delle flotte di trasporto pubblico locale nelle nostre città.

    Mercato internazionale

    Fuori dell’Italia, però, la rete di distribuzione del metano non è altrettanto diffusa. Soltanto in Germania c’è una copertura accettabile. E il metano è visto più come un combustibile per impianti energetici, capace di sostituire il petrolio e il carbone con maggiore efficienza e molte meno emissioni, che come un gas da inviare nelle case per il riscaldamento domestico o tantomeno utilizzare per le auto. Fanno eccezione i bus, che anche altrove vengono rinnovati con mezzi a metano.

    Da un punto di vista energetico il discorso non è sbagliato. Il metano può permettere di produrre elettricità e calore, da inviare a un sito industriale o al riscaldamento domestico attraverso il teleriscaldamento, in impianti che arrivano a superare l’80% di rendimento globale.

    Questo è un risultato enorme se lo paragoniamo con il rendimento dell’ordine del 20% nel motore di un’auto.

    Che futuro fa.

    Il futuro del metano è fatto di un’ulteriore espansione in campo energetico e nella cogenerazione industriale.

    Sarà sempre maggiore il bisogno di produrre energia a basse emissioni e alta efficienza. Dotandosi della capacità di sfruttare a pieno il rendimento elettrico e quello termico, con il metano si ha la risorsa giusta.

    Per le auto invece il futuro appare legato a specifici mercati, dove però se l’elettrico non si diffonderà velocemente, avrà un ruolo da nuovo protagonista.

    Dico la mia, perché le cose possono cambiare. E spesso è meglio che cambino.

    La mia opinione è che nel futuro del metano la filiera di origine fossile vada integrata da quella del biometano. Cioè metano prodotto da fonte biologica.

    Gli studi sull’effetto serra

    Se è vero che allo scarico con il gas naturale si emette poca CO2, infatti, sempre più studi dimostrano che sono troppe le dispersioni di metano nelle fasi di estrazione, trasporto e distribuzione con effetti pessimi sulle emissioni climalteranti, visto che il metano è un gas serra.

    Ecco tutto questo si rovescia con il biometano, capace al contrario di impedire emissioni dirette di metano in atmosfera da agricoltura, allevamento o rifiuti, riducendole alla sola CO2 rimanente dopo la combustione.

    Benefici per tutti, quindi. Ambiente, agricoltura, economia. Queste sono le Zero Emissioni da realizzare. Capaci di creare sviluppo invece che inquinamento e consumo di risorse naturali.

  • Catturare la CO2 con il CCS Carbon Capture and Storage

    E’ possibile catturare la CO2 con il CCS Carbon Capture and Storage.

    Si chiama CCS, dalla definizione in inglese Carbon Capture and Storage. Cioè cattura e immagazzinamento del carbonio. Si tratta in pratica di realizzare un’opera di sottrazione di emissioni prodotte dalla combustione di prodotti petroliferi e soprattutto del carbone prima che vengano disperse in aria.

    Questo può essere visto come aggiuntivo o alternativo rispetto alle azioni che ci permettono di emettere meno anidride carbonica in atmosfera. Prima tra tutte la produzione di energia da fonti rinnovabili invece che da fonti fossili.

    Gli sfidanti. Forze e debolezze.

    La soluzione che punta a catturare la CO2 con il CCS piace molto alle compagnie petrolifere e anche ai produttori di elettricità che hanno molti impianti a carbone. Investendo in questa tecnologia, in pratica evolvono le loro tecnologie e allungano l’esistenza dei loro impianti. Quindi anche dei dei loro affari legati a combustibili fossili.

    Schema di CCS con utilizzo e stoccaggio della CO2 – Fonte BP

    Come catturare la CO2

    Esistono diverse strade per arrivare alla separazione e alla cattura della CO2 in campo energetico, raggruppabili in tre grandi filoni. Cattura post-combustione, pre-combustione, Oxyfuel.

    Post-combustione

    Sono le tecniche più diffuse negli impianti sperimentali e dimostrativi esistenti. E sono le più gradite all’industria energetica. In pratica rimane tutto com’è, ma alla fine del processo di combustione i gas di scarico, dopo i sistemi di filtraggio per polveri e inquinanti, invece di essere immessi in atmosfera vengono inviati a un sistema di trattamento capace di separare la CO2 con processi termochimici (ne esistono diversi messi a punto in varie aree del mondo).

    Pre-combustione

    In questo caso viene trattato il combustibile, non il residuo della combustione. Il principale sistema è la gassificazione del carbone. Partendo da carbone e acqua si arriva ad avere idrogeno e CO2. L’idrogeno va ad alimentare il processo energetico e l’anidride carbonica viene inviata allo stoccaggio.

    Oxyfuel

    A cambiare non è il combustibile, ma il comburente. Cioè il gas con cui il combustibile reagisce nella combustione, che in questo caso non è più aria, ma ossigeno puro. Questo porta a una percentuale di CO2 nei fumi di scarico molto alta e agevolmente separabile.

    Agli antipodi rispetto a una strategia basata sul CCS ci sono gli operatori economici delle fonti rinnovabili, che vedono negli investimenti in impianti di separazione e stoccaggio di CO2, tutt’ora molto costosi e bisognosi della mano pubblica per ambire a diffondersi, un aiuto ingiustificato alla vecchia e ricca economia del petrolio e del carbone.

    Oltre al fatto che lo stoccaggio della CO2, realizzato in impianti minerari o petroliferi dismessi o a fine vita, oppure in siti sottomarini, non rappresenta secondo loro una vera soluzione ma piuttosto una sorta di parcheggio temporaneo.

    Che futuro fa.

    Gli impianti di cattura e stoccaggio della CO2 non si stanno sviluppando come era stato prospettato negli scorsi anni.

    I costi sono alti e le fonti rinnovabili diventano sempre più competitive. Il loro successo futuro, nonostante abbiano amici ricchi e potenti, è tutt’altro che scontato. Questo vale in modo particolare per i post-combustione, che sembravano invece i più vicini al successo.

    Dico la mia, perché le cose possono cambiare. E spesso è meglio che cambino.

    La mia opinione è che l’abbassamento delle emissioni – anche con CCS – e la sostituzione delle fonti fossili con le rinnovabili possano andare di pari passo.

    Non deve essere la mano pubblica, però, a finanziare impianti che limitando il danno ambientale favoriscono la stessa industria che quel danno lo provoca da decenni ed avrebbe ampi mezzi per investire in tecnologie pulite, se veramente decidesse che è il momento di farlo.

    Gli investimenti pubblici devono andare alla ricerca e allo sviluppo di soluzioni mirate allo sfruttamento di fonti rinnovabili e puntare all’obiettivo di avere Zero Emissioni all’origine.

  • Volkswagen elettrica vs Diesel chi emette più CO2

    Volkswagen confronta auto elettrica vs diesel e calcola chi emetta più CO2 su tutto il ciclo di vita.

    Il calcolo della Volkswagen mette a confronto una Volkswagen Golf elettrica e-Golf con una Volkswagen Golf TDI Diesel valutando il loro impatto ambientale nell’intero ciclo di vita (LCA – life cycle assessment), quello che in gergo viene definito “cradle-to-grave” ovvero dalla culla alla tomba.

    Com’è fatto il calcolo

    L’analisi certificata comunicata dalla Volkswagen prende in esame tutto il ciclo di vita dei due modelli.

    Partendo da prima che l’auto arrivi su strada e il vettore energetico dentro il serbatoio o la batteria. Passando per l’utilizzo su strada, quello che io definisco il durante nel mio schema di valutazione. Arrivando a dopo che l’auto abbia concluso la sua funzione utile alla mobilità e venga rottamata. (Clicca qui e LEGGI articolo con VIDEO su Emissioni auto e Ciclo di vita).

    Vince l’elettrico, emette meno CO2

    Secondo le valutazioni di Volkswagen, considerando tutto il ciclo di vita una Golf TDI Diesel produce in media 140 g/km di CO2 mentre una Golf elettrica e-Golf si ferma a 119 g/km.

    Risultati neppure troppo distanti, ma con una composizione nettamente diversa.

    Volkswagen Golf TDI Diesel vs e-Golf elettrica

    Per la versione Diesel ben 111 g/km del totale sono generati dal carburante, ovvero dalla sua combustione e dalle emissioni generate durante tutta la catena che va dall’estrazione del petrolio fino all’emissione del gasolio alla pompa.

    Nella fase di vita attiva la e-Golf emette 62 g/km, derivanti dalla generazione di energia elettrica e dalla sua distribuzione considerando il mix medio attuale in Europa.

    I rapporti si ribaltano per la complessa e articolata fase di costruzione dell’automobile: la TDI causa l’emissione di 29 g/km di CO2 contro i 56 g/km della elettrica. La colpa è della quantità di energia necessaria a produrre la batteria e ad estrarre i minerali che la compongono.

    L’ammortamento ambientale

    Questa struttura porta anche ad un diverso ammortamento ambientale: da questo punto di vista, la Volkswagen e-Golf comincia a produrre benefici rispetto alla TDI dopo 125mila km.

    I margini di miglioramento

    L’elettrica però ha maggiori potenzialità di miglioramento. Se infatti tutta l’energia elettrica utilizzata per marciare provenisse da fonti rinnovabili, i 62 g/km di CO2 si ridurrebbero a soli 2 g/km.

    L’impronta totale sul ciclo di vita di una e-Golf può arrivare così a 59 g/km (contro i 140 g/km della Diesel).

    La situazione per la Volkswagen ID del 2020

    La futura auto elettrica Volkswagen ID. prevista nel 2020, secondo le informazioni fornite dalla VW, avrà una batteria che potrà vantare un’impronta di CO2 inferiore del 25%. Vantaggio che, in caso di utilizzo di energia da fonti rinnovabili, può arrivare fino al 50%.

    Considerando che la batteria pesa per il il 43% sul bilancio totale, si può ipotizzare che un ID. alimentata solo ad energia verde possa far fermare il conteggio delle sue emissioni su tutto il ciclo ben sotto i 45 g/km.

    L’approccio della Volkswagen

    Lo studio è interessante perché offre una quantificazione precisa dell’impronta ambientale, scomponendone la struttura e permettendo di identificare il ruolo di ciascun segmento di cui è composta. Questo è ciò che si deve correttamente fare in un’analisi LCA, ma segna un vero cambio di passo nell’approccio di un grande costruttore rispetto all’analisi delle emissioni.

    Nel caso specifico, tale strumento è stato utilizzato per confrontare lo stesso prodotto dotato di due sistemi di propulsione diversi sulla base di una percorrenza di 200.000 km.

    Il riciclo delle batterie al litio

    Da questa quantificazione non è ovviamente esclusa quella, altrettanto problematica, del riciclo delle batterie, per il quale l’Italia è in prima fila per arrivare per prima con la tecnologia migliore (Clicca qui e LEGGI articolo Riciclo Made in Italy per le batterie al litio)

    A questo proposito, anche la Volkswagen ha avviato sin dal 2009 un progetto denominato LithoRec. E sta sperimentando nel suo impianto pilota di Salzgitter un processo di fine vita che permetta il riciclo della preziosa polvere nera (chiamato anche black mass) contenente proprio il Litio, il Cobalto, il Manganese e il Nichel che possono essere riutilizzati per nuove batterie. (Clicca qui e LEGGI l’articolo Riciclo batterie al litio Volkswagen inizia la corsa industriale)

    Tale tema preoccupa molto le case automobilistiche visto che, per la normativa europea, i costi di riciclo dei veicoli prodotti sono a loro carico e le batterie contengono diversi elementi chimici il cui recupero è essenziale anche per mettere in sicurezza tutta la filiera di approvvigionamento e, se possibile, internalizzarla almeno in percentuale per prenderne il controllo.

    In ogni caso, vista la durata degli accumulatori e la possibilità che abbiano una seconda vita dopo quella vissuta a bordo delle auto,  la Volkswagen prevede che il riciclaggio delle batterie non rappresenterà un problema rilevante fino alla fine del prossimo decennio.

    L’indice di decarbonizzazione

    La casa tedesca ha infine creato un indice di decarbonizzazione denominato DKI che misura le tonnellate di CO2 equivalente prodotta in totale da un veicolo nel suo intero ciclo di vita. Nel 2015 Volkswagen era a 43,6 e per il 2025 l’obiettivo è di tagliarlo del 30% per l’intero gruppo.

    Segno che la lotta alle emissioni, quella condotta a tutto campo, sarà molto più lunga e difficile di quella considerata solo al tubo di scarico.

  • Emissioni delle auto e Ciclo di vita

    Si fa presto a dire emissioni. Emissioni delle auto e ciclo di vita sono strettamente correlati.

    Per capire di cosa stiamo realmente parlando e quali siano le opzioni per ridurre l’impatto ambientale di ogni prodotto, auto compresa, si deve analizzare infatti analizzare l’intero ciclo industriale, se non addirittura socio-economico-ambientale, che lo riguarda.

    L’automobile, infatti, è fatta di un prima, un durante e un dopo. Ha cioè, un intero ciclo di vita – questa è la definizione corretta – che va attentamente valutato per arrivare a risultati significativi in termini di emissioni e impatto ambientale.

    Gli sfidanti. Forze e debolezze.

    Parlando di emissioni auto e ciclo di vita la sfida è tra tre tempi della stessa partita, o tra tre atti della stessa rappresentazione.

    Prima

    Cioè quello che avviene prima che l’auto inizi a svolgere la sua funzione, quella per cui viene acquistata e messa su strada. Il prima ha a che fare con l’estrazione, il trasporto, la prima lavorazione dei materiali grezzi, la produzione e l’assemblaggio dei componenti e poi dell’auto completa. Poi c’è la distribuzione, fino alla concessionaria di consegna al cliente finale.

    Questa è la frazione più complessa dell’intero ciclo, perché vede arrivare materiali e pezzi da diverse aree del mondo. Operazioni realizzate utilizzando l’energia e la logistica disponibile ed economicamente conveniente in ogni situazione specifica.

    E’ difficilissimo capire e ricostruire esattamente cosa succeda nel “prima” e con la delocalizzazione e la globalizzazione del sistema industriale il rischio di avere pezzi di processo che finiscano fuori controllo è molto elevato.

    Durante

    Quello che succede durante l’utilizzo è sotto gli occhi di tutti ed è l’elemento più osservato, normato e discusso tra i tre effettivamente responsabili delle emissioni. Stiamo parlando delle emissioni inquinanti, regolate su tutti i principali mercati e limitate in Europa dalle normative di omologazione arrivate oggi ad Euro 6, anzi Euro 6 D-Temp per essere precisi, che diventerà Euro 6 pieno a partire dal 2020 e 2021 per auto di nuova omologazione e immatricolazione.

    E delle emissioni di CO2, quindi del consumo chilometrico di combustibile fossile. Anch’esse limitate da normative europee e destinate ad arrivare a circa 95 g/km nel 2020-2021 e poi a scendere ancora fino a poco più di 60 g/km nel 2030 secondo gli orientamenti attuali. (Clicca qui e LEGGI articolo e VIDEO Emissioni e cambiamenti climatici, l’incredibile bugia).

    Dopo

    Il fine vita delle automobili rappresenta la fase di rottamazione. E’ ben normato per quanto riguarda il recupero dei materiali ma anche questo si presta a situazioni di poca chiarezza e va assumendo nuova importanza man mano che nelle auto aumenta la percentuale di componenti informatici, elettronici, elettrici con il conseguente aumento di materiali una volta assenti, come metalli preziosi, terre rare, silicio, cobalto e fino al litio delle nuove batterie di trazione.

    Che futuro fa.

    L’attenzione di tutti è soprattutto sulle emissioni generate nel corso della vita utile, cioè su strada.

    E’ giusto che si dia la massima attenzione a questa fase, perché in funzione della durata della vita di un’auto e della tecnologia di trazione rappresentano oggi nella maggior parte dei casi per auto diesel e benzina il 70-80% del totale delle emissioni dell’intero ciclo di vita.

    Sono in’arrivo però auto sempre più complesse e progressivamente elettrificate. Capaci proprio per questo di emettere meno in fase di utilizzo. Ma che spesso causano più emissioni in fase di produzione e dismissione.

    L’attenzione sulle due fasi finora abbastanza nascoste del ciclo di vita di un’auto, cioè il prima e il dopo, andrà giustamente aumentando.

    Dico la mia, perché le cose possono cambiare. E spesso è meglio che cambino.

    Secondo me non si può prescindere dalla valutazione globale di ogni tecnologia.

    Non servono partiti del pro o del contro per l’elettrico, l’ibrido, l’idrogeno o il gas naturale, o per continuare ad andare a gasolio o a benzina.

    Serve un metro preciso e univoco per misurare e un obiettivo condiviso. L’obiettivo a mio parere, credo sia chiaro, sono le Zero Emissioni.

    Il metodo è evidente: progettare per recuperare i materiali e riutilizzare i componenti.

    Risorse rinnovabili nell’energia, insomma, materiali recuperati e recuperabili nell’industria (clicca qui e LEGGI articolo Riciclo Made in Italy per le Batterie al litio). Solo così il prima e il dopo seguiranno la tendenza ormai avviata per il durante. E l’auto, ma non solo l’auto, arriverà ad essere veramente a zero emissioni.