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I conflitti fra le politiche sul clima e sull’aria: il caso del diesel

 

L’international Energy Agency ci informa che nel 2011 il macrosettore dei trasporti è stato responsabile del 22% dell’emissione globale di CO2 da combustione [1], circa il 15% dell’emissione globale complessiva in termini di emissioni di CO2 equivalente [2]. A livello mondiale l’emissione di gas serra (greenhouse gases, GHG) dai trasporti è in continua crescita ed è principalmente guidata dal settore del trasporto su strada, le cui emissioni hanno subìto un incremento del 52% dal 1990 e pesano per circa i tre quarti delle emissioni complessive del macrosettore nel 2011 [1].

Le percentuali rilevate a livello globale trovano conferma alla scala europea, ove quasi il 20% delle emissioni di GHG al 2010 risultavano ascrivibili ai trasporti, e anche a livello nazionale, ove per l’Italia la percentuale sale a quasi il 24 % [3] (Figura 1).

Figura 1 Ripartizione percentuale delle emissioni di gas serra: Unione Europea a 27 (a sinistra) e Italia (a destra) nel 2010

Nel 2009 alivello europeo oltre i 3/4 delle emissioni di GHG dai trasporti erano dovute al settore trasporto su strada (Figura 2) e oltre 1/5 delle emissioni totali di CO2 dell’Unione Europea erano ascrivibili allo stesso settore [4].

Figura 2 Ripartizione delle emissioni di gas serra nel settore dei Trasporti nell’EU27, anno di riferimento 2009

 

Per quanto concerne la situazione italiana, ben tre ministeri ci riportano i dati prodotti e descritti da ISPRA per l’Inventario Nazionale dei gas serra (vedi anche qui e qui), informandoci che nel 2011 i trasporti siano stati responsabili del 24,1 % delle emissioni totali nazionali di gas serra, di cui il 62,1% è stato prodotto nell’ambito del trasporto passeggeri su strada [5].

Questi numeri mostrano come il settore del trasporto su strada sia un settore chiave per le politiche di mitigazione dei cambiamenti climatici.

Un grande spazio di azione è quello delle politiche di mobilità sostenibile, volte a ridurre i km percorsi dai veicoli motorizzati, tramite lo sviluppo dei trasporto pubblico e dei veicoli non motorizzati (es. biciclette).

Un secondo grande settore di intervento è quello delle politiche per ridurre le emissioni specifiche degli autoveicoli, principalmente tramite interventi sulle motorizzazioni e sui combustibili.

Le scelte politico-economiche di indirizzo e/o incentivazione alla produzione di una tipologia di alimentazione autoveicolare (motorizzazione diesel, a benzina, bi-fuel GPL/benzina o gas naturale/benzina, autoveicoli ibridi, alimentazione esclusivamente elettrica) anziché un’altra possono avere nel medio-lungo termine un forte impatto in termini di tonnellate di CO2 equivalente risparmiate, ma anche sulle emissioni di inquinanti critici per la qualità dell’aria (del cui legame si è parlato in questo post).

Ad esempio, durante gli anni ’90 i primi passi alla scala europea nella riduzione delle emissioni di GHG e dei consumi autoveicolari sono stati fatti in contemporanea ad investimenti sulle motorizzazioni diesel (grazie ad una convergenza tra l’ACEA – l’Associazione dei costruttori di autoveicoli europei – la Commissione europea e l’industria della raffinazione europea), che hanno determinato poi un vero e proprio “boom” nella diffusione di questi autoveicoli, incentivato anche dalla detassazione sia delle vendite di autoveicoli che del combustibile diesel avvenuta in numerosi stati membri dell’UE [6]. Sebbene il motore diesel sia notoriamente più efficiente del motore a benzina, e quindi potenzialmente con minori emissioni di CO2 per km percorso dall’autoveicolo, il rinnovo della flotta europea da autoveicoli a benzina ad autovetture diesel avvenuto negli ultimi anni ha favorito un incremento delle dimensioni e della potenza dei motori degli autoveicoli stessi, limitando di fatto il beneficio potenziale in termini di risparmio di emissioni di GHG.

Parallelamente questa politica ha comportato dei problemi per la qualità dell’aria, in quanto i motori diesel hanno emissioni nettamente superiori a quelli a benzina di ossidi di azoto, polveri fini e soot (assimilabile al black carbon), la frazione carboniosa del particolato la cui forzante radiativa positiva è ormai ben nota.

Non è un problema da poco, perché le polveri emesse dai diesel sono state classificate come cancerogene, in quanto contengono una miscela molto tossica di idrocarburi policiclici aromatici e metalli, e quindi sono una delle componenti del particolato più pericolose per la salute.

Inoltre i nitrati formati dalle emissioni di NOx sono una componente significativa del particolato fine secondario. Uno dei motivi per cui le concentrazioni di particolato fine, così come quelle di NO2, non sono diminuite in modo sensibile nell’ultimo decennio, è che il numero degli autoveicoli diesel è aumentato e le emissioni di NOx delle auto diesel non si sono ridotte come previsto inizialmente dalle direttive europee sugli autoveicoli. Infatti, mentre durante le omologazioni in laboratorio i limiti previsti dalla direttive sono rispettati, nei cicli reali, sulle strade delle città e sulle autostrade, i motori diesel anche Euro 4 e 5 hanno emissioni di NOx simili a quelle degli autoveicoli Euro 0 [si veda ad esempio qui].

Nella Tabella seguente sono mostrati i fattori di emissione medi degli autoveicoli circolanti in Lombardia, come stimati dall’inventario delle emissioni della Lombardia (quelli medi nazionali si possono ricavare da qui). Come si può notare nella tabella, non vi sono differenze sostanziali fra le emissioni specifiche di NOx di autoveicoli diesel Euro 1, 2, 3 e 4. Mentre nei cicli di omologazione le emissioni si riducono sensibilmente passando da Euro1 a Euro 4, nei cicli reali, molto più discontinui e irregolari (come è di fatto la reale guida su strada, in città caratterizzata da continui stop&go), questo non succede.

Fattori di emissione medi (in mg/km, CO2 in g/km) degli autoveicoli in Lombardia nel 2010. (Fonte: S. Caserini, Aria Pulita; la fonte dei dati: è INEMAR Arpa Lombardia). Il periodo di immatricolazione è indicativo perché gli autoveicoli possono essere venduti anche prima delle date indicate.

 

Quello dei motori diesel nel settore del trasporto su strada è quindi uno dei pochi esempi in cui le politiche sui cambiamenti climatici sono in contrasto con quelle sulla qualità dell’aria: gli autoveicoli diesel sono caratterizzati da minori emissioni specifiche di CO2 (a parità di cilindrata e peso) rispetto ad un autoveicolo a benzina, ma da emissioni nettamente più elevate di PM10, black carbon e NOx. La maggiore diffusione degli autoveicoli diesel negli ultimi decenni ha parzialmente aiutato a contenere l’aumento delle emissioni di CO2 dal settore del trasporto su strada, ma ha complicato il raggiungimento degli standard di qualità dell’aria per PM10 e NO2. L’adozione di filtri antiparticolato è sicuramente efficace, perché permette di abbattere drasticamente l’emissione di polveri fini e black carbon, ma non ha effetti sugli NOx, quindi il conflitto rimane, in attesa di soluzioni tecniche che verranno implementate con l’introduzione dei prossimi standard Euro.

Riduzioni delle emissioni di entrambi le tipologie di inquinanti potranno comunque derivare dalla diffusione di autoveicoli con motorizzazioni bi-fuel, ibride ed elettriche, di cui si parlerà in un prossimo post.

 

Testo di Simone Casadei e Stefano Caserini, con il contributo di Marina Vitullo

 

[1]     CO2 emissions from fuel combustion highlights. 2013 edition. International Energy Agency, 2013.

[2]     World GHG Emissions Flow Chart 2010. Ecofys, 2013.

[3]     Greenhouse gas emission trends and projections in Europe 2012. EEA Report No. 6/2012. ISSN 1725-9177

[4]     Hill, N., Brannigan, C.; Smokers, R.; Schroten, A., van Essen, H., and Skinner, I. (2012) Developing a better understanding of the secondary impacts and key sensitivities for the decarbonisation of the EU’s transport sector by 2050. Final project report produced as part of a contract between European Commission Directorate-General Climate Action and AEA Technology plc; see website www.eutransportghg2050.eu

[5]     Guida 2013 al risparmio di carburanti e alle emissioni di CO2 delle auto. Ministero dello Sviluppo Economico, Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, 2013.

[6]     Cames, M. & Helmers, E. (2013). Critical evaluation of the European diesel car boom – global comparison, environmental effects and various national strategies. Environmental SciencesEurope. 25:15. DOI: 10.1186/2190-4715-25-15

6 responses so far

6 Responses to “I conflitti fra le politiche sul clima e sull’aria: il caso del diesel”

  1. maurizioon gen 28th 2014 at 10:42

    Grazie dell’ottimo post, a proposito dei diesel volevo segnalarvi che ci sono anche critiche all’efficacia dei diesel nel ridurre le emissioni di GHG:

    http://www.enveurope.com/content/25/1/15

    ciao

  2. simone casadeion gen 29th 2014 at 10:47

    Salve maurizio,

    l’articolo che ha linkato è il medesimo riportato in bibliografia ([6]).

    Il discorso della stima delle emissioni di CO2 eq. risparmiate con la dieselizzazione del parco autoveicoli europeo è estremamente complesso, soprattutto se considerato in termini di ciclo di vita del fuel/della miscela (e dico miscela non a caso, perchè ad esempio non mi sembra che nelle loro stime gli autori dell’articolo considerino il contenuto di biodiesel nel diesel erogato alla pompa in Europa). In questo post ci siamo limitati a fare considerazioni sull’exhaust (emissioni allo scarico) diesel e in successivi post introdurremo spunti più generali sul confronto tra le diverse alimentazioni.

    Il dibattito è apertissimo e il sentiero verso un “trasporto su strada” low carbon e sostenibile è complesso ma percorribile. Visti i dati citati all’inizio del post sull’importanza delle emissioni di GHGs da questo settore, direi che è un sentiero da percorrere senza temporeggiare, con idee e politiche di medio/lungo termine condivise tra tutti gli attori coinvolti, ma ben ponderate, chiaramente definite ed efficaci.

  3. GIORGOon gen 29th 2014 at 18:02

    io penso che anche nel caso dell’auto a metano via sia conflitto: è meno inquinante della benzina ma a livello global warming sia molto dannoso

  4. simone casadeion gen 30th 2014 at 09:15

    Salve Giorgo,

    si riferisce alle emissioni dirette e indirette di metano dalle autovetture alimentate a gas naturale? Se sì, senza entrare nel merito dei dati di emissione allo scarico, dell’efficienza motoristica (rendimento, prestazioni e consumi) e/o dell’impatto del suo ciclo produttivo, le lancio uno spunto di riflessione: e se una rete distributiva efficiente di gas naturale venisse utilizzata per distribuire biometano per alimentare le autovetture?

  5. Gianfrancoon feb 4th 2014 at 13:46

    Il motore diesel non è solo più efficiente dal punto di vista termodinamico; è anche più affidabile e longevo. Inoltre il gasolio ha meno tendenza a esplodere o incendiarsi di altri carburanti, dunque è più sicuro in caso di incidente. Non sorprende che chi ha una formazione da ingegnere meccanico tenda a preferire questo tipo di motore.
    Naturalmente sappiamo quanto sia importante l’impatto ambientale (GHG compresi) dei veicoli, una consapevolezza crescente che è bene rinforzare in ogni occasione come con questo articolo.
    Sono convinto che tutto sommato un veicolo dotato di motore diesel, con filtro anti-particolato, ben manutenuto e alimentato con carburante di buona qualità, non abbia un impatto ambientale peggiore degli altri. Una convinzione che vacilla quando mi trovo vicino a un autobus in servizio nella mia città, tutti diesel fumosi e puzzolenti. Presumo che vi siano ampi margini di miglioramento nella manutenzione e nella scelta del carburante.
    Il metano (o gas naturale come più correttamente lo chiamano in Svizzera) mi sembra il carburante migliore dal punto di vista ambientale. Sul gas di petrolio liquefatto (GPL) ho invece parecchie riserve. Mi sembra tra l’altro che sia in uso solo in Italia; chissà perché?
    Confidiamo negli sviluppi della tecnologia elettrica/ibrida. E soprattutto in un ripensamento complessivo della mobilità di persone e merci.

  6. [...] Come già segnalato in un post precedente, una strada per ridurre le emissioni allo scarico di CO2 delle autovetture è quella di costruire auto con minori emissioni per km di strada percorso. È una strada che si sta già percorrendo in diverse zone del mondo, con diverse velocità: in Europa le emissioni specifiche di CO2 dalle autovetture di nuova omologazione sono calate dai 180 g CO2/km nel 1995 ai 132,2 gCO2/km nel 2012. [...]

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