Immagine ripresa da Il motore elettrico Motore elettrico a corrente continua

Il motore elettrico è una "macchina elettrica" che trasforma energia elettrica fornita dalla batteria in energia meccanica che fa ruotare l'asse motore. La batteria si ricarica collegandola all'alimentazione elettrica (di casa o delle colonnine di ricarica) mediante un apposito cavo. È esattamente quello che facciamo per caricare ognuno dei nostri dispositivi a batteria. Parlando di sostenibiltà, il punto critico è: come viene prodotta l'energia elettrica che serve per ricaricare la batteria del veicolo elettrico? Ancora nel 2020, i tre quinti dell'elettricità utilizzata dalle automobili elettriche erano prodotti da centrali alimentate a carbone fossile. La situazione però varia da paese a paese. In Canada e in Norvegia, per esempio, dal 95% al 99% dell'elettricità viene prodotta da centrali idroelettriche. In questi paesi le auto elettriche sono auto idroelettriche ed ecologiche. In buona parte dell'India, della Cina e della Polonia, invece, le auto elettriche sono principalmente auto a carbone. La decarbonizzazione della produzione di energia elettrica è quindi necessaria per rendere le auto elettriche completamente ecologiche e prevenire le conseguenze peggiori del riscaldamento globale. Purtroppo la transizione energetica procede molto lentamente: dal 1992 al 2017 la quota di energia primaria a livello mondiale proveniente dai combustibili fossili è passata dall'86,0% all'84,5%, una riduzione dell'1,5% in 25 anni. Poco...
L'altro problema da affrontare affinché la mobilità elettrica sia completamente ecologica riguarda la produzione e lo smaltimento delle batterie. È un argomento questo che non affrontiamo in questo approfondimento. Tuttavia, la ricerca scientifica e tecnologica in questo settore è in rapida evoluzione. Il costo delle batterie è in diminuzione, il riciclo dei metalli pesanti usati nelle batterie e delle batterie stesse, così come la loro durata sono argomenti spesso usati dai detrattori della mobilità elettrica, ma a conti fatti, gli effetti ambientali negativi dell'estrazione del petrolio e dell'utilizzo dei combustibili fossili sono maggiori di quelli derivanti dalla filiera dell'elettrico.
Consideriamo ora brevemente l'efficienza energetica. Possiamo definirla in questo caso, molto semplicemente, come la frazione di energia assorbita che viene convertita in movimento. Tale efficienza si esprime in percentuale. Il motore a benzina o Diesel ha un'efficienza massima di circa il 30-40%, il motore elettrico, invece, dell'80-90%. Nel caso del motore elettrico esiste anche il sistema di recupero dell'energia cinetica noto come KERS (Kinetic Energy Recovery System). Si tratta di un dispositivo elettromeccanico che recupera parte dell'energia cinetica durante le decelerazioni per trasformarla in energia elettrica, disponibile per ricaricare la batteria. Le auto elettriche sono quindi molto efficienti dal punto di vista energetico.

Immagine ripresa da The other benefit of electric vehicles Uno studio dell'Università di Berkeley ha stimato che se negli Stati Uniti si arrivasse al 100% di veicoli elettrici entro il 2030 si potrebbero evitare 150000 morti per inquinamento atmosferico.

Parliamo ora delle "emissioni zero". È questo il vantaggio indiscutibile delle macchine elettriche e il motivo per il quale è necessaria una completa transizione verso la mobilità elettrica. A fine 2022 circa l'11% delle auto vendute a livello mondiale era elettrico. Gli Stati Uniti e l'Europa stanno varando politiche per la dismissione di veicoli a combustione interna entro il 2035. Questa è una buona notizia per il clima del nostro pianeta perché le emissioni di CO₂ dovute alle automobili e ai camion con motori termici costituiscono una percentuale importante delle emissioni totali. Molte malattie respiratorie, cardiovascolari e alcuni tipi di cancro sono associati all'inquinamento atmosferico causato dai motori a combustione interna. Eliminando le polveri sottili e i gas come NO₂ che escono dai tubi di scappamento dei veicoli a combustione interna, la qualità dell'aria delle nostre città migliorerebbe significativamente e l'incidenza delle malattie prima indicate diminuirebbe. Anche le auto elettriche emettono polveri sottili dagli pneumatici che si usurano a causa anche del peso maggiore del veicolo. Tuttavia, la quantità di queste polveri sottili è paragonabile se non minore a quella prodotta dai veicoli a combustione interna. I vantaggi ambientali e sulla salute umana dovuti al passaggio alla mobilità elettrica restano, quindi, elevati.
La Norvegia ci fornisce un esempio virtuoso. In questo paese, circa l'80% delle auto vendute è completamente elettrico e un altro 10% è ibrido "plug-in". La rete elettrica è alimentata da fonti rinnovabili, per il 91,8% è idroelettrica e per il 6,4% è eolica. Ebbene, tra il 2000 e il 2020, le emissioni di particelle inferiori a 2,5 micrometri di diametro (particelle molto pericolose e note come PM2.5) sono crollate di quasi tre quarti. Secondo studi recenti, la mobilità elettrica porterebbe anche a una diminuzione dell'inquinamento da ossidi di azoto, che causano infiammazioni polmonari e asma.
La sostituzione del motore a combustione interna con quello elettrico va fatta, semplicemente perché al momento è il miglior compromesso possibile per dare un contributo significativo al miglioramento delle condizioni ambientali del nostro pianeta. La ricerca scientifica e tecnologica dovrà trovare soluzioni sostenibili per l'approvvigionamento di metalli necessari per le batterie, per il loro smaltimento e riutilizzo e per i residui di penumatici rilasciati nell'ambiente. Certo spostarsi a piedi o in bicicletta o con i trasporti pubblici quando possibile contribuirebbe ancora di più al miglioramento della crisi ambientale del ventunesimo secolo. Tuttavia, se la mobilità fosse completamente elettrica anche i pedoni e i ciclisti respirerebbero aria più pulita.

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it) - Pubblicato il 25 febbraio 2023