Mobilità senza emissioni di CO2: (Come) è possibile?

Il futuro della mobilità è attualmente sulla bocca di tutti. Efficienza, emissioni di CO2- Dovrebbe essere libero e pulito. Ma come ci arriviamo? Vietare i motori a combustione, cambiare il nostro comportamento nel traffico o elettrificare gradualmente i sistemi di trazione: non c'è quasi chiarezza sulla strada da seguire.

Ingrandimento: ingorgo stradale
I trasporti sono responsabili di circa il 40% delle emissioni di CO2-emissioni in Svizzera. (Immagine: Maxiphoto / iStock)

Come dovrebbe organizzare il settore dei trasporti in Svizzera in futuro? Quali opzioni abbiamo e quali sono gli scenari realistici? Un gruppo di lavoro del Centro di competenza svizzero per la ricerca energetica nel campo della mobilità (pagina esternaMobilità SCCER). In due rapporti pubblicati di recente [1, 2], cerca di evidenziare fatti e opportunità.

Partiamo dai fatti: Negli ultimi tre decenni, il trasporto svizzero è stato l'unico settore a richiedere una quantità di energia sempre maggiore. Oggi rappresenta quasi il 30% del consumo finale di energia (escluso il traffico aereo internazionale) e sponsorizza circa il 40% delle emissioni di CO2-in Svizzera. A sua volta, il trasporto privato motorizzato (MIT) è responsabile di circa il 70% dei consumi e delle emissioni. Se la Svizzera vuole raggiungere gli obiettivi dell'Accordo di Parigi sul clima e della Strategia energetica 2050, tutti i settori energetici - compresa la mobilità - dovranno diventare in gran parte a basse emissioni di CO2-libera.

Cambiare le abitudini da soli non basta

L'Ufficio federale dello sviluppo territoriale (ARE) ipotizza che la domanda di trasporto crescerà dallo 0 al 40% entro il 2040 [3]. ? interessante considerare cosa questo significhi per le emissioni di CO2-se le persone fossero disposte a cambiare il loro comportamento. Nel nostro studio abbiamo quindi preso in considerazione diversi scenari e analizzato il loro potenziale di risparmio.

Un esempio: Se tutti i pendolari delle cinque maggiori città svizzere passassero completamente al trasporto pubblico, sarebbe teoricamente possibile risparmiare circa il 16% delle emissioni di CO2-emissioni. Tuttavia, la capacità di trasporto dei mezzi pubblici dovrebbe essere aumentata del 50%. Il quadro sarebbe simile se si passasse alle biciclette o alle biciclette elettriche per tutti gli spostamenti inferiori a 10 chilometri: Il bilancio ambientale delle emissioni di CO2-Nel migliore dei casi, il risparmio sarebbe compreso tra l'8 e il 19 percento, ma realisticamente è più probabile che sia a una sola cifra se non si vuole accettare una perdita di comfort.

Cosa può fare la tecnologia - due modi

Consideriamo ora le tecnologie prevedibili: con varie ottimizzazioni del motore e del veicolo, con la guida ibrida e con il passaggio al gas naturale, è possibile ridurre le emissioni di CO2-dei nuovi veicoli di circa il 50% nel breve-medio termine (da 5 a 15 anni), passando da circa 11 a 5,5 milioni di tonnellate di CO2/anno (vedi figura a sinistra). Questo è il percorso di discesa "evolutivo".

Vista ingrandita: Grafico dei potenziali sistemi di azionamento
Domanda di energia elettrica e CO2-emissioni attraverso uno sviluppo tecnologico "evolutivo" (a sinistra) e "rivoluzionario" (a destra). Le emissioni di CO2-L'impronta di carbonio dipende fortemente dalla fonte di energia elettrica. La stima delle emissioni di CO2-Il valore delle emissioni del mix di elettricità esportata nell'UE si basa sui dati del 2014 [4].

La strada "rivoluzionaria" o che cambia il sistema sarebbe l'elettrificazione diffusa dei sistemi di guida con batterie e celle a combustibile, come stanno considerando alcuni Paesi europei. Tuttavia, non appena si intraprende la strada dell'elettrificazione, sono necessarie notevoli quantità aggiuntive di elettricità. Vale quanto segue: l'elettrificazione riduce le emissioni di CO2-L'unico modo in cui i veicoli elettrici a batteria possono avere prestazioni significativamente migliori rispetto al percorso "evolutivo" è se l'elettricità proviene da fonti rinnovabili. Nel caso dei veicoli elettrici a batteria, l'elettricità proveniente da centrali a gas a ciclo combinato è leggermente migliore, mentre l'elettricità proveniente dal mix di elettricità per l'esportazione dell'UE è leggermente peggiore rispetto al percorso "evolutivo" (vedi figura, a destra). Il confronto appare ancora meno favorevole per i veicoli a celle a combustibile.

In questi calcoli, tuttavia, solo le emissioni di CO2-derivanti dal funzionamento del veicolo. Se le emissioni di CO2-Se si aggiungono le emissioni di CO della produzione (che sono in gran parte generate all'estero), le analisi del ciclo di vita mostrano che le emissioni totali di CO2-Le emissioni del trasporto privato motorizzato ammontano oggi a circa 14 milioni di tonnellate di CO2/ all'anno. Se l'elettricità per l'elettromobilità provenisse interamente da fonti rinnovabili, sarebbe un buon inizio - ma senza la decarbonizzazione dei processi industriali, la percentuale di emissioni provenienti dal trasporto privato motorizzato non può essere ridotta a meno di 4 milioni di tonnellate di CO2/anno possono essere ridotte [5]. Conclusione: purtroppo non è sufficiente fare a meno dei motori a combustione, come stanno pensando alcuni Paesi.

La guida autonoma risolve le emissioni di CO2-problema

Recentemente si è discusso molto del potenziale di efficienza della guida completamente automatizzata. Sebbene il "car-sharing" e soprattutto il "ride-sharing" possano effettivamente portare a un numero inferiore di veicoli e a un peso minore, è prevedibile che i vantaggi associati in termini di costi, tempo e comodità aumentino la domanda di servizi di trasporto. Cosa prevarrà alla fine non è chiaro dalla prospettiva odierna. Non ci aspettiamo quindi che i veicoli autonomi possano alleviare in modo significativo le sfide energetiche e climatiche associate alla mobilità.

E chi pagherà?

Gli ostacoli per una riduzione delle emissioni di CO2-del trasporto sono elevate, e non solo da un punto di vista tecnico. ? inoltre fondamentale determinare come trasformare l'attuale sistema di mobilità nel modo più conveniente possibile. Il SCCER Mobilità sta attualmente intensificando la ricerca socio-economica in questo settore.

? già chiaro che, oltre alle emissioni di CO2-Oltre ai regolamenti per il parco veicoli, è essenziale includere nel calcolo tutti i costi esterni (per l'ambiente, la sicurezza, le infrastrutture). Solo così è possibile ottenere prezzi che pagano chi inquina e ottimizzare i costi delle emissioni di CO2-e sono possibili percorsi di riduzione delle emissioni ottimizzati in base ai costi. Attualmente non è così. Ad esempio, quando le emissioni di CO2-Emissioni di CO2-le normative per i veicoli elettrici vengono ignorate. Tuttavia, è importante creare condizioni di parità per le diverse tecnologie. Questo obiettivo può essere raggiunto in modo molto più efficiente con misure di incentivazione mirate piuttosto che con sussidi [6].

Ulteriori informazioni

[1] Boulouchos K, Cellina F, Ciari F, Cox B, Georges G, Hirschberg S, Hoppe M, Jonietz D, Kannan R, Kovacs N, Küng L, Michl T, Raubal M, Rudel R & Schenler W. 2017. pagina esternaVerso un futuro sistema di trasporto svizzero efficiente dal punto di vista energetico e compatibile con il clima. Boulouchos K, Hirschberg S & Romera G [eds]. Mobilità SCCER. ETHZ, PSI, SUPSI & ZHAW.

[2] SCCER Mobilità. 2017. pagina esternaVerso un sistema di mobilità svizzero efficiente dal punto di vista energetico e rispettoso del clima. Libro bianco.

[3] Ufficio federale dello sviluppo territoriale (ARE). 2016. Prospettive di trasporto 2040. Ufficio federale dello sviluppo territoriale, Berna.

[4] Messmer A & Frischknecht R. 2016. bilancio ambientale mix elettrico Svizzera 2014. Treeze Ltd, Uster. Commissionato dall'Ufficio federale dell'ambiente (UFAM).

[5] Hirschberg S et al. 2016. pagina esternaOpportunità e sfide per la mobilità elettrica: una valutazione interdisciplinare dei veicoli passeggeri. Rapporto finale del progetto THELMA in collaborazione con il Centro di competenza svizzero per la ricerca energetica "Tecnologie e sistemi efficienti per la mobilità".. PSI, EMPA E ETHZ.

[6] B?hringer C, Kosch M, Landis F, Müller A, van Nieuwkoop ER & Rausch S. 2017. Politica energetica basata sulla promozione e sulla guida: valutazione dell'efficienza e degli impatti distributivi. Università di Oldenburg, ECOPLAN & ETHZ.

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