sabato 17 novembre 2018

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«Il costo per l'ambiente dell'auto elettrica non è a impatto zero»

Formazione e ricerca

Nel 2028, per tutelare l’ambiente, esisteranno solo veicoli con batterie. Per Massimo Oliveri, presidente del corso di laurea in ingegneria industriale dell’Università degli Studi di Catania, l'elettrico non è tutto rose e fiori: «Produrre e smaltire batterie al litio è molto costoso. E a parità di percorrenza sono necessari accumulatori 33 volte più pesanti del carburante»


di Sergio Mangiameli

Tra dieci anni si potranno acquistare solo vetture elettriche. No benzina, no gasolio. No altro se non elettrico. Se si vorrà rispettare l’accordo sul cima di Parigi (non superare di 1 grado e mezzo l’innalzamento, che sembra indiscutibile, di temperatura ambientale), gli Stati della UE saranno costretti a far spegnere i motori delle macchine dei loro cittadini. E’ la conclusione di uno studio commissionato da Greenpeace alla società di ricerca Deutsches Zentrum fur Luft und Raumfahrt e.V. (German Aerospace Center). Un assaggio lo stiamo già vivendo dal Po in su, dove fino alla primavera del 2019 si sta sperimentando la chiusura cittadina ai veicoli meno di Euro 4.

Dunque, l’orizzonte sarebbe solo elettrico, dove regna il silenzio. In città, si rischierà la vita attraversando la strada, se gli occhi per un attimo guarderanno una gonna, o solo davanti ai piedi, perché non si sentirà arrivare nessuna macchina. Fuori città, sarà peggio, perché la velocità sarà doppia. Immagino stragi di ciclisti. E mi chiedo se i TIR e gli autobus da Gran Turismo saranno a batteria… Ma forse non c’è davvero scampo per il nostro futuro. Mi sale su una proporzione di origini matematiche: il mulo sta al motore a scoppio come quest’ultimo sta alla locomozione elettrica?

Questo pizzico l’ho girato ad un amico, Massimo Oliveri, presidente del corso di laurea in ingegneria industriale all'Università di Catania. Un docente che è anche appassionato di auto e soprattutto di moto. E poi abbiamo preso gusto a parlare e ci siamo fatti quattro chiacchiere.

Massimo Oliveri al Museo Alfa di Arese, a fianco della magnifica 8C

Allora, Massimo: dal mulo alla batteria, passando per il motore a scoppio?
«No, Sergio, è un confronto improponibile, oggi i motori a combustione interna (C.I.) hanno raggiunto un livello tecnologico elevatissimo che tra l’altro consente bassi valori di emissioni sino a qualche anno fa impensabili. Tecnicamente il motore elettrico è molto più semplice, non ha la complessità costruttiva dell’omologo endotermico, costa meno produrlo, ha minore ingombro e peso, ma soprattutto meno attriti, essendovi pochi organi in moto relativo, quindi un grande vantaggio: un rendimento elevatissimo prossimo al 90% contro il 30% del motore a benzina ed il 40% di quello a gasolio, in sintesi i primi richiedono appena 0,1 – 0,3 Kg di massa motore per ogni kW di potenza prodotta, mentre i secondi hanno bisogno di ben 1 – 2 Kg per produrre la stessa potenza».

Vuoi dire che, per l’elettrico, è tutto rose e fiori?
«Non proprio. Dovremmo innanzitutto sapere che l’energia elettrica viene ancora in massima parte prodotta impiegando combustibile fossile e quindi emissioni zero dai veicoli elettrici, ma elevato inquinamento atmosferico dalle centrali di produzione. Si punta il dito sempre sul motore a C.I. ma vogliamo chiederci quanto inquina un aeromobile soprattutto in fase di decollo o di atterraggio, quindi in prossimità di aree abitate? Vogliamo chiederci quanto inquinano le grosse navi, in particolare i grandi cargo, che scelgono rotte a latitudini sempre maggiori per sfuggire alle limitazioni delle acque territoriali, il tutto con buona pace e danni irreparabili per Artide ed Antartide? Ma gli ambientalisti sembrano più attratti dalle auto!”.

Mi incuriosisce questo punto di vista. Parliamo di costi per l’ambiente. Diversi anni fa, ci fu un servizio di Top Gear, poi rimosso, in cui si documentava che la produzione di una Toyota ibrida costasse alle nostre risorse naturali più della produzione di una Land Rover Discovery: l’estrazione delle materie prime in Canada, il trasporto in Giappone per la lavorazione, l’assemblaggio in un’altra parte del mondo, daccapo in Giappone per lo stadio finale e infine la ripartenza per i vari mercati, contando pure la durata limitata delle batterie, il loro smaltimento e la sostituzione.

E’ così, adesso?
«Non penso che le cose siano cambiate di molto, ovviamente incrementando le vendite delle auto a propulsione totalmente elettrica, come è avvenuto negli ultimi anni anche se con basse percentuali, i costi di produzione si abbassano. Analogamente avviene con le ibride che segnano percentuali di penetrazione sul mercato maggiori. Ma il problema è sempre nelle batterie. Il litio, il principale componenti delle batterie più leggere ed a più alta densità di carica, è disponibile in natura in quantità limitata e richiede processi estrattivi complicati e molto costosi (che i produttori si guardano bene dal dirlo. Ndr). Le batterie a ioni di litio, inoltre, richiedono diversi sistemi di sicurezza poiché c’è il rischio di esplosione, se surriscaldate o caricate eccessivamente. A tutto ciò si aggiungono i problemi legati allo smaltimento, anche se oggi ci si orienta verso tecnologie per il recupero, in atto mediante processi pirometallurgici che però generano gas tossici, insomma scopriamo che anche l’elettrico inquina, ma in compenso riduciamo l’inquinamento da CO2».

Il motore elettrico, dunque. Montato sugli autoveicoli deve essere necessariamente alimentato dalle batterie, per le quali la tecnologia ha fatto passi da gigante, anche se ho constatato che nei libretti di uso e manutenzione le Case automobilistiche scoraggiano l’uso del mezzo in caso di pioggia forte e pozze d'acqua importanti: potrebbero bagnarsi le batterie e i danni sarebbero dell’ordine delle migliaia di euro (!).
«Sì, passi da gigante, tuttavia quelle di ultima generazione a ioni di litio hanno una densità di energia che non supera 0,17 kWh/kg (dati TESLA 3 LR), valore ancora troppo basso per aumentare l’autonomia delle auto elettriche, senza aumentare il già consistente peso delle batterie. Facendo quattro conti scopriamo che a parità di percorrenza sono necessari accumulatori che pesano sino a 33 volte in più dell’equivalente in peso di carburante. Un esempio: la Jaguar F-Pace 3.0 d per percorrere 100 km necessità di 7,6 kg di gasolio, mentre l’analoga full electric I-Pace ha bisogno di ben 211 kg di batterie. L’Audi E-Tron che dichiara una autonomia di 400 km (tutta da verificare) si porta dietro ben 700 kg di batterie, ovvero quasi 10 invisibili passeggeri. Un aggravio di carico solo minimamente compensato dal minor peso del motore elettrico, anche in considerazione del fatto che molte auto, come l’Audi, ne montano due. Non mi soffermo nemmeno sui tempi di rifornimento, sempre con riferimento ad una percorrenza di 100 km: 10 secondi per i combustibili tradizionali, per le batterie 13 minuti con sistemi supercharger, 32 minuti con carica rapida, 2 ore e 26 minuti alle colonnine, se poi le carichiamo in garage ben 11 ore e 36 minuti. Infine, solo una considerazione di carattere sociale, come già detto i motori elettrici sono molto meno complessi rispetto a quelli endotermici, meno di trenta parti in movimento nei primi a fronte di oltre duecento negli altri, questo comporta una riduzione ad un terzo degli attuali operai impiegati nel settore auto, con una stima addirittura dell’80% in meno da parte della Daimler. L’Associazione dei costruttori europei paventa effetti devastanti sull’occupazione nell’industria automobilistica e reputa poco veritiero il report dello scorso agosto dell'Unione eutopea, nel quale si stimano 17000 posti di lavoro in meno entro dieci anni se una vettura su tre venisse prodotta con propulsore elettrico. Anche accettando la stima EU non si tratta di numeri di poco conto in un periodo di per se critico per l’occupazione. A ciò si aggiunga la ricaduta negativa sul mercato della componentistica che soffrirebbe un calo della domanda dell’ordine del 40%».

L'Audi e-Tron

Il motore a scoppio. C’è un meraviglioso V6 Alfa Romeo che campeggia nel suo studio alla Cittadella, e saluta così, quotidianamente, i suoi studenti.

Dimmi la verità: lo sostituirai con una meravigliosa batteria?
«Mai. Per noi meccanici il motore a combustione interna rappresenta il vertice progettuale e uno splendido prodotto dell’ingegneria industriale. In esso vi sono centinaia di componenti la maggior parte dei quali dotati di moto relativo gli uni rispetto agli altri, i quali, in un perfetto sincronismo, ruotano o traslano senza mai interferire o collidere tra loro: un vero capolavoro della tecnica. Aggiungo che a mio parere il motore a C.I. è anche bello esteticamente, lo è sicuramente il V6 di cui mi chiedi, nulla a che vedere con un insignificante motore elettrico. Forse sarò di parte ma come diceva Vittorio Jano, il progettista delle più belle Alfa degli anni ’50: “Quando la forma discende dalla funzionalità, la bellezza ne è la logica conseguenza”. Sai qual è il problema maggiore?». Lo immagino… «Non posso metterlo in moto».

Il motore V6 Alfa Romeo esposto nello studio di Massimo Oliveri

Ci avrei scommesso, perché Massimo Oliveri ama guidare, e io pure. Non solo le vie di fuga e il punto di corda, ma la scalata in punta-tacco e poi la salita di giri del motore, quel sound che fa rizzare di piacere la pelle. Penso a certe meraviglie dei sensi, auto costruite attorno a un cuore di metallo e al suo pulsare vivo, capaci di regalare emozioni impensabili. C’è un video della BBC per Top Gear dove Jeremy Clarkson guida un’Aston Martin Vantage su una magnifica strada scozzese. Lui dice “Wonderful, wonderful, wonderful”. Non c’è un difetto, solo piacere puro di guida e di ascolto di un motore fantastico. E’ commovente, quasi un addio a questo mondo che forse non può tollerare più certi giochi dell’uomo ricco del terzo millennio.

Come potremo guidare con altrettanto gusto, secondo te?
«Hai detto bene: piacere puro di guida, ruotare il volante sapendo bene dove andranno le ruote, divertendosi in curva facendo entrare in funzione l’ASR ed ascoltando il suono di un motore fantastico. Per chi come noi ama le vere automobili, ed io aggiungo le vere motociclette, il rombo del motore è vera musica, non sarà casuale il fatto che in gergo motoristico si parli di “accordatura” quando nel progettare la lunghezza dei condotti di aspirazione e di scarico del motore si opera in modo da sfruttare le onde dinamiche che si instaurano all'interno degli stessi allo scopo di favorire il riempimento del cilindro in fase di aspirazione. Infatti la lunghezza dei condotti viene modulata in modo da "accordare" il motore ad un dato regime di rotazione per sfruttare l'effetto di pressione causato dalla riflessione dell'onda di espansione all'estremità del condotto di aspirazione che, riflettendosi in onda di compressione, aiuta a comprimere la carica nel ciclo successivo e a favorire il riempimento del cilindro aumentando la massa di aria aspirata, quello che gli inglesi chiamano effetto ram. Insomma i condotti di aspirazione e di scarico si comportano come delle vere canne d’organo. Allora, vibrazioni che mettono in risonanza il nostro corpo così come un bel brano di musica, ognuno scelga il suo genere preferito, per me è come un brano rock del Led Zeppelin o dei Deep Purple, le stesse emozioni, le stesse bellissime sensazioni. Io penso che ancora per un po’ potremo guidare con gusto auto con motori a combustione interna, anche la società di ricerca Deutsches Zentrum fur Luft und Raumfahrt e.V. indica il 2035 per ridurle dell’80%, dopo ci consoleremo con le auto storiche, sono certo che l’ASI continuerà a difenderle dall’oblio».

Penso che il suono sia il canto dell’aria entusiasta per la vita che dona. Della musica, non possiamo farne a meno, a qualsiasi livello. Da bambini, giocavamo con le macchinette e sapevamo fare con la bocca il verso della Giulia e della 124, per emozionarci giocando. Poi abbiamo messo il cartone attaccato con lo scotch al telaio della bici, perché facesse sgrusciu sbattendo nei raggi.

Cosa pensi s’inventeranno i nostri nipoti?
«Da bravi nonni-driver li educheremo bene, iniziandoli ai veri sound motoristici; possono continuare ad imitare la musica dei motori Ferrari, o quella inconfondibile dei motori Ducati; e poi loro sanno usare benissimo i telefonini, e tra le suonerie disponibili una si chiama “motocicletta”, io l’ho istallata sul mio, se vuoi te la faccio sentire».

Massimo Oliveri e la sua Ducati

Mi fai pensare che sono arrivato a questo mondo su un’Alfa Romeo Giulietta Ti nel maggio del 1964, me ne andrò sempre con qualcosa che faccia sgrusciu e a trazione posteriore, a costo di registrare il suono di un motore a scoppio. Dimmi all’orecchio tu cos’hai in mente…
«Io sono più vecchio di te e sono arrivato a bordo di una Lancia Aprilia, aveva corso il Giro di Sicilia, pensa che motore! Questo modello era già andata in pensione quando sono nato io, vedi caso il 22 ottobre mentre io sono nato il 21 ottobre ma quattro anni dopo. Sai che nel baule dell’ultima vettura prodotta avevano messo un bigliettino con su scritto: "Cara Aprilia, nel prendere commiato ti porgo un reverente saluto. Il tuo nome glorioso ha saputo imporsi nelle più grandi metropoli, merito di un Grande pioniere scomparso ma sempre vivo il suo nome in noi. Gli artefici di questo grande complesso augurano e aspettano che la sorella che sta per sorgere dia altra tanta gloria e maggior comprensione per il bene di tutti". Certo che allora c’era un rispetto ed un amore per le automobili, per chi le progettava e per chi le costruiva che forse oggi ormai abbiamo in pochi. Vuoi che ti dica all’orecchio cosa penso? E' un tempo così lontano, soprattutto per te, che non riesco a prevederlo, forse ci saranno i veicoli volanti che incrociano le loro traiettorie a diverse quote ipotizzati da Ridley Scott nel suo film cult “Blade Runner”. In effetti, Scott lo ambienta nel 2019, non ha proprio azzeccato la previsione. Scherziamo un po’, porta anche bene: hai visto che macchine hanno oggi le imprese di pompe funebri?». Porsche Panamera, Maserati Quattroporte, Jaguar… «Esatto. Io aspetto che arrivi la Ferrari Purosangue e poi…».

E poi ce ne andremo in controsterzo col motore che canta, su di giri. Olè!


© Riproduzione riservata
Pubblicato il 29 ottobre 2018
Aggiornato il 05 novembre 2018 alle 20:04





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