Trazioni alternative

Lo scopo principale delle batterie delle automobili era quello di fornire energia al motorino di avviamento e ad altre utenze elettriche fino a quando, nel 1997, Toyota lanciò la Prius, la prima auto prodotta in serie con una trazione ibrida. Questo veicolo presentava una batteria aggiuntiva a bordo. Il principio più diffuso, ossia l’ibrido parallelo, in cui un motore elettrico supporta il motore a combustione, è stata per molti anni la tecnologia adibita al risparmio di carburante per eccellenza. Sebbene i veicoli ibridi traggano tutta l’energia dal combustibile fossile, la riduzione in termini di consumo si verifica poiché utilizzano il combustibile in modo più intelligente. L’azionamento misto, dove nel sistema di trasmissione vengono combinate la forza del motore elettrico e del motore a combustione, richiede un sofisticato software di controllo. La batteria ibrida, infatti, viene caricata esclusivamente dal motore a combustione tramite un generatore e dal recupero di energia durante le fasi di frenata e di decelerazione. Il motore a combustione si spegne il più spesso possibile, inoltre i veicoli ibridi si spostano negli ingorghi stradali in modo pressoché silenzioso. E questo fa risparmiare denaro e favorisce la salvaguardia dell’ambiente.

Un veicolo Plug-in Hybrid unisce il meglio dalle due tecnologie: un motore a combustione e almeno un motore elettrico. Funziona come una vettura ibrida, ma dispone di una batteria più grande con una maggiore capacità, nonché di una connessione per la corrente elettrica che le consente di fare rifornimento sia presso una stazione di servizio, sia tramite una presa di corrente, sia presso una stazione di ricarica. Un veicolo Plug-in Hybrid può percorrere diverse decina di chilometri in modalità esclusivamente elettrica, a zero emissioni locali e in modo particolarmente silenzioso. Più che sufficiente per svolgere gli acquisti quotidiani o per recarsi a lavoro. Il PHEV, comunemente noto come «ibrido ricaricabile», è particolarmente a suo agio all’interno del traffico urbano, perché ricava la sua energia anche durante le fasi di decelerazione attraverso il recupero. Il motore a combustione, a sua volta, dimostra tutto il suo potenziale sulle lunghe percorrenze. La propulsione priva di emissioni di CO₂ rappresenta un bene per l’ambiente, ma anche per il portafoglio, a condizione che l’auto venga ricaricata regolarmente.

I veicoli elettrici sono privi di emissioni locali e pressoché silenziosi su strada. Oltre alla batteria di avviamento, dispongono di una batteria di trazione in sostituzione del serbatoio del carburante. Possono essere caricati tramite qualsiasi presa domestica, mediante una wallbox o presso una stazione di ricarica (rapida) pubblica. L’«elettrica», dispone della coppia massima già da ferma. L’accelerazione fluida, fino al raggiungimento della velocità massima, crea un’esperienza di guida completamente nuova e rilassante. Le strade preferite dalle auto elettriche sono sicuramente le aree urbane. Un ulteriore espediente volto al risparmio energetico dimostra il suo valore soprattutto nel traffico cittadino, caratterizzato da molteplici fasi di stop-and-go: attraverso il cosiddetto recupero, i veicoli riciclano l’energia sprigionata durante la frenata che altrimenti verrebbe inutilmente dispersa sotto forma di calore nei dischi dei freni. Grazie al miglioramento delle prestazioni e della capacità di immagazzinamento dell’energia delle batterie, i veicoli elettrici possono anche ricoprire distanze più lunghe con una sola carica della batteria. Questo tipo di propulsione risulta essere ancora più ecologico se la corrente elettrica viene generata a emissioni zero e se la batteria viene riutilizzata dopo l’uso nell’auto elettrica, ad esempio come unità di stoccaggio di energia stazionaria («second life»).

I motori a combustione possono anche essere alimentati con gas naturale, biogas e gas di petrolio liquefatto. Il gas naturale è costituito principalmente da metano e alimenta i motori a combustione tramite CNG (Compressed Natural Gas). Può essere miscelato con il biogas, che è ottenuto sia da materiali di scarto, ad esempio rifiuti organici e fanghi di depurazione, sia da materie prime rinnovabili come il mais o la colza. Il gas di petrolio liquefatto (GPL) è composto da gas propano e butano ed è ottenuto principalmente durante l’estrazione di petrolio greggio e gas naturale. I motori alimentati in questo modo emettono molto meno CO₂ e quasi nessun particolato. Alcuni produttori propongono questi tipi di motori già franco fabbrica, e i veicoli esistenti possono essere adattati con relativa facilità. Il bioetanolo E85 consiste per l’85 % di bioetanolo e per il 15 % di benzina convenzionale. L’etanolo contenuto nell’E85 brucia senza zolfo e con emissioni di ossido di azoto e monossido di carbonio significativamente inferiori. Le emissioni di CO₂ dipendono dal metodo di produzione. Questo perché l’etanolo viene prodotto attraverso la fermentazione di biomassa, per lo più da colture contenenti zucchero o amido.

Forse l’alternativa più valida al motore a batteria è rappresentato dalla trazione a idrogeno o a celle combustibili. L’auto viene alimentata con idrogeno, un gas volatile, e produce la propria elettricità a bordo in una cella a combustibile. Pertanto, anch’essa fa parte della categoria delle auto elettriche, ma con notevoli vantaggi: l’idrogeno può essere immesso in un serbatoio pressurizzato in pochi minuti, e in termini di autonomia, il veicolo a celle a combustibile non ha nulla da invidiare ai suoi concorrenti convenzionali. La sua guida è del tutto priva di gas di scarico nocivi e la centrale elettrica di bordo situata nel fondo del veicolo, oltre all’elettricità, produce solo vapore acqueo. Ma questo non significa che conducenti e passeggeri debbano scendere a compromessi per quanto riguarda agilità e comfort. L’idrogeno viene prodotto in impianti di elettrolisi, impiegando un elevato quantitativo di energia. Da un punto di vista ecologico, il processo si dimostra efficace se gli impianti sono alimentati da un surplus di energia eolica e solare. Un gradito effetto collaterale: l’elettricità verde, accumulata in modo naturale e irregolare, può essere facilmente immagazzinata sotto forma di idrogeno.