Auto, ambiente e politica industriale, un fallimento europeo

Il motore endotermico dà lavoro in Europa a 14 milioni di persone. Esso è ancora sostanzialmente la base tecnologica del trasporto di merci e persone e attorno ad esso sono ruotate intere strutture tecnologiche e innovazioni di processi industriali. La stessa conformazione delle città, nel rapporto con la campagna e i luoghi produttivi e commerciali, lo stesso vivere sociale, i rapporti individuali, sono stati influenzati in modo decisivo da questa tecnologia. Perfino, la stessa struttura ideologica, dei miti, delle fantasie, e degli stessi processi di costruzione e incontro nelle relazioni sentimentali ne è stata determinata.

L’origine del motore endotermico viene attribuita a due ingegneri lucchesi, Eugenio Barsanti e Felice Matteucci che lo brevettano nel 1853. Ma è nel 1875 che Nikolaus August Otto e altri collaboratori lo sviluppano e pongono le premesse per il decollo che giunge fino a noi.

È il conte Gaetano Rossi di Schio il primo a circolare alla fine dell’ottocento con la prima automobile in Italia. Una Peugeot. La fortuna tecnologica del motore poggia sull’incontro di due tecnologie fondamentali facilitate dalle tecniche di lavorazione dei metalli, ormai mature alla sua scoperta.

La prima è l’aver trovato il modo di trasformare l’espansione di un gas tramite la temperatura in movimento meccanico.  Questo diventa sostanzialmente possibile con le tecniche legate alla macchina a vapore. La seconda tecnologia coincide con la scoperta ed estrazione di idrocarburi in gran quantità che miscelati con l’aria e accesi forniscono una grande quantità di energia.

Nonostante il rendimento di trasformazione in movimento meccanico di questo processo endotermico sia già all’origine molto molto basso, e sostanzialmente non migliori di molto quasi fino a noi, ( si pensi che l’ultimo e recentissimo grido tecnologico in materia, Cinese, porta il rendimento di un motore diesel al 53 % ) la quantità di energia contenuta in un litro di benzina pari a 9.6 KW/h è tale da renderla un avversario formidabile in termini di praticità come fonte di energia per creare movimento.

Il secolo dell’ottocento portò altre innovazioni formidabili applicabili alla generazione del movimento meccanico. La più rilevante certamente la scoperta dei campi elettromagnetici e della possibilità di conformarli, soprattutto ad opera di un ingegnere, Nikola Tesla, in campi magnetici rotanti capaci di generare movimento meccanico attorno ad un asse. Questo processo gode di un rendimento incomparabile con il motore endotermico! Recenti motori elettrici arrivano vicino al 98-99 %! Dunque non ci sarebbe neanche partita. Tanto più che i progressi nell’ elettronica nel novecento hanno permesso di costruire circuitazioni capaci di controllare tutti i parametri di controllo e funzionamento del motore elettromagnetico a campo rotante di Nikola Tesla.

Il consumo in massa degli idrocarburi per scopi di autotrazione ha portato con sé un enorme e devastante effetto ambientale e certamente non è più sostenibile. A questo scopo sono dedicati in Italia più del 35% dei consumi di idrocarburi (37 milioni di tonnellate di petrolio su 109 milioni nel 2023), quindi la tecnologia dell’auto elettrica non sembra aspettare altro per soppiantare il motore endotermico. E sembra non vederne L’ora!

Una auto elettrica al posto di ogni auto endotermica e un luminoso futuro fatto di libertà assoluta individuale di movimento, questo è stato il criterio esplicitamente scelto dall’Europa come indiscutibile e su cui conformare le scelte industriali, ed è davanti a noi come obbiettivo. Ma le cose purtroppo non stanno così!

Cerchiamo di vedere il perché.

Innanzitutto gli aspetti tecnologici.

Va per primo sgomberato il campo da un falso mito che domina il pensiero semplice. Il fatto che una tecnologia diventi realizzabile non significa che lo rimanga se il suo livello sale a vasta scala! Tutti noi sperimentiamo questo limite. Prendiamo il volo ad esempio. È possibile volare, tutti lo desiderano fin da piccoli, e si possono costruire velivoli individuali. Eppure il cielo non è sufficientemente grande per permettere a ognuno di noi di volare con un aereo individuale né lo sono le risorse tecnologiche, energetiche, e di materiali.

Criticità nel passaggio all’auto elettrica

Nel caso automotive possono essere individuate le seguenti criticità.

La prima, perfino più banale e immediatamente percepibile, è l’immagazzinamento e il rifornimento dell’energia sotto forma di elettricità in forma disponibile per quantità e tempi di rifornimento. A confronto con la benzina la capacità energetica di un kg di batteria scende di almeno 25 volte. E i tempi di rifornimento, per essere accorciati, richiedono potenze enormi. Un treno ad alta velocità assorbe sei Megawatt. Con quella potenza si potrebbero caricare in contemporanea, con un tempo peraltro non paragonabile con quello di un rifornimento di benzina, non più di 15 automobili.

In Italia al momento ci sono più di 39 milioni di automobili! A cui si aggiungono milioni di veicoli commerciali. Nell’Europa allargata circolano circa 300 milioni di automobili. 570 ogni mille abitanti adulti. Si dovrebbe commentare da sé!

Inoltre una quantità enorme di energia andrebbe calcolata come necessaria, e detratta dalla efficienza del motore elettrico, per movimentare il peso dei pacchi batterie e la produzione delle stesse e quindi non utilizzabile nella trazione. Non esattamente una passeggiata né energetica né ambientale.

Ma dove si prende ciò che si mette nelle batterie, cioè l’elettricità. Se escludiamo la Francia, con la sua produzione nucleare, nel resto dell’Europa, sostanzialmente, la produzione di elettricità continua a derivare dalla combustione di fossili. In Italia, nel 2023, 146.6 miliardi di kW/h su 262.7 miliardi totali di produzione sono stati ottenuti da fossili. Altri 50 miliardi li abbiamo comprati all’estero. Soprattutto dal nucleare Francese. In totale abbiamo consumato 305 miliardi di kW ora.

Il rendimento di una centrate termoelettrica tradizionale, a combustibile fossile si attesta attorno al 40% e la migliore centrale a gas arriva vicina al 63%. Ora possiamo, con qualche approssimazione, simulare un confronto. Da una parte un kg di combustibile fossile, benzina o gasolio, entra in un motore endotermico e mi dà, nel migliore dei casi, il 50% di movimento meccanico. Il veicolo con motore endotermico pesa la metà di uno elettrico e il suo serbatoio ha assorbito energia insignificante per essere prodotto. Per l’uso di un motore elettrico, un kg di fossile entra in una centrale per produrre elettricità e fornisce, nel migliore dei casi, il 60 % di rendimento in elettricità. Poi l’energia si deve trasportare, immagazzinare, e fornire per alimentare un motore elettrico da usare per autotrazione. Tutti processi che disperdono energia e portano più in basso il rendimento teorico. A cui si deve ulteriormente togliere l’energia consumata per produrre il “serbatoio batteria”. Pur considerando l’enorme vantaggio, del rendimento di un motore elettrico con uno endotermico il confronto complessivo azzera i vantaggi. Anzi! A ben guardare è molto probabile, che fermo rimanendo il mix di composizione energetica per la produzione di elettricità, la sostituzione del motore endotermico con l’auto elettrica probabilmente comporta un aumento delle emissioni climalteranti! Un aumento cui contribuirebbe perfino la politica di rottamazione dei veicoli endotermici.

Dunque senza risolvere il problema della produzione elettrica basata sul fossile è completamente inutile passare alla mobilità individuale elettrica basata sull’automobile.

C’è un modo per farlo? Molti sono convinti che trasferendo sull’eolico e il fotovoltaico la produzione elettrica si possa quadrare il cerchio. Certamente sono due tecnologie promettenti ed efficaci per produrre elettricità. Ma ancora una volta si scantona la dimensione quantitativa del problema e i processi complessivi coinvolti. Innanzitutto bisognerebbe per primo sostituire l’attuale quota di elettricità da fossili. I dati dicono che nonostante tutti gli sforzi e risorse immesse nelle energie rinnovabili il risultato non ha cambiato il mix energetico e a malapena ha compensato la riduzione dell’idroelettrico. Anzi, a livello globale la situazione è perfino peggiorata. Solo la sostituzione dell’attuale composizione energetica elettrica da fossile, a parità di consumi, è nei fatti una impresa titanica! Figuriamoci aggiungere la quantità energetica elettrica per l’automotive, per il condizionamento climatico abitativo, e per il generale aumento dei consumi energetici che segue l’attuale modello di produzione e consumo! Pensare di farlo con sole e vento è pura poesia. Non ho spazio qui per aggiungere conti per dimostrarlo ma confido che altri possono divertircisi. In sostanza è possibile dimostrare che il progetto europeo di Timmermans di progressiva elettrificazione dei consumi energetici è stato sostanzialmente totalmente velleitario.

Nel frattempo si è sostanzialmente quasi distrutto un settore industriale e si sono persi anni preziosi. La dimensione, e la crisi, del settore ha implicazioni perfino sull’ordinamento democratico.

Che fare? Innanzitutto è gravemente sbagliato il punto di partenza! Non è possibile raggiungere gli obbiettivi ambientali ed energetici in presenza del sostanziale mantenimento del diritto individuale alla mobilità automotive. Non si può cambiare semplicemente una automobile endotermica con una elettrica moltiplicato per 300 milioni di auto. Il problema è alla origine e riguarda i sistemi di trasporto nella loro composizione, pubblica collettiva, privata, di merci, di assetto e pianificazione del territorio. Tema ideologicamente rimosso in Europa e perfino nella sinistra. Poi bisogna iniziare dal problema produzione elettricità e dall’uso efficiente dei processi già in corso e dagli investimenti in risparmio energetico. Ma giungendo al tema automobile bisogna fare i conti con la realtà e prendere atto che se per l’auto elettrica a batteria può esserci uno spazio esso rimane limitato. E molto costoso. E inquinante per la produzione delle batterie. A cui va aggiunto un sistema di riciclo che non è uno scherzo né economico né ambientale. In materia l’Europa, ma l’intero Occidente, ha perso il treno con la Cina.

Puntare sull’ibrido come ha fatto la Cina

Qualche breve considerazione. In Cina, negli anni 90, si matura la convinzione che la disponibilità di terre rare poteva diventare la risorsa di sviluppo della nazione. Tutta una industria viene sostenuta con costanza in questa direzione. Contemporaneamente l’industria auto motive, l’esempio massimo è BYD, la più importante casa costruttrice di auto cinesi che assume 200 mila nuovi dipendenti negli ultimi tre mesi, a partire dall’inizio del nuovo secolo comincia a investire sulle automobili ibride.

Come è noto questa tecnologia integra il motore endotermico con quello elettrico, richiede un limitato uso di batterie, e mantiene la benzina come fonte energetica. Ma oggi, alla 5°generazione, siamo a 2.26 litri di carburante per 100 km! Il vantaggio è enorme! BYD ha nell’ ibrido il 50% della sua produzione oggi. È dall’ibrido che i cinesi arrivano all’elettrico. Con costante programmazione industriale e senza salti avventati. Contemporaneamente la Cina lavora sul mix energetico. Investe in eolico, solare FV, ma anche in centrali a carbone, e nucleari, una trentina in costruzione per il 2030. Inoltre sperimenta nuovi tipi di centrali nucleari al torio.  Ma innanzitutto non abbandona trasporto collettivo e la pianificazione del territorio! Sul piano strettamente tecnologico il futuro dell’automobile non è l’elettrico a batteria. L’Ideale sarebbe l’elettrico a celle a combustibile. Leggero ed efficace nella velocità di rifornimento. Purtroppo produrre l’idrogeno che ne è alla base, oggi è tremendamente energivoro e negativo come rendimento. Ma c’è chi cerca nuove vie. I giapponesi dopo Fukushima sono tornati a valorizzare il nucleare e hanno riavviato un reattore sperimentale che usa l’Elio come refrigerante. Questa tecnologia si è dimostrata stabile fino a 2500 gradi di sovratemperatura del reattore introducendone di fatto una sicurezza intrinseca e permette un funzionamento a regime a più di mille gradi. Con l’idrolisi ad alta temperatura diventa possibile produrre idrogeno senza emissioni climalteranti in modo molto efficiente. Rimane il problema scorie. Per quanto riguarda la produzione di energia non si poteva qui che avanzare qualche sollecitazione, con implicazioni, ed ipotesi. Ognuno tragga le sue conclusioni.

Noto soltanto che costruire una Ferrari dimenticandosi del motore e di ciò che serve per alimentarlo, mi sembra un tantino stupido. Che fare dunque dell’industria dell’auto in Europa? A mio avviso bisogna fare un bagno di realtà! Con i cinesi, ormai dotati di supremazia raggiunta in materia, l’unica cosa saggia da fare e mettersi d’accordo. Non con una guerra dei dazi ma con la costruzione di stabilimenti in Europa. Poi io ritengo che non bisogna puntare sull’elettrico, e credo di aver spiegato il perché, ma recuperare il ritardo sui veicoli ibridi. Seguire un po’ la via cinese. Questo permetterebbe di guadagnare tempo, dare all’industria europea il tempo di riconvertirsi senza collassare, riducendo comunque i consumi, e costruendo un’industria europea delle batterie.  Comunque necessarie ma è difficile senza investire nel settore e se viene venduto ciò che si ha, come è accaduto a Fiamm e Magneti Marelli.

Soprattutto serve una vera politica energetica! Se si vuole l’elettrificazione, e io sono d’accordo, allora la elettricità bisogna produrla. E risparmiarla. Ma i consumi saranno comunque crescenti. La politica europea dei crediti sul carbonio, degli incentivi ai consumi individuali, delle rottamazioni, ecc. non sostituisce una decente politica industriale e spreca una montagna di risorse, non produce effetti reali sull’ambiente. Infine è perfino climalterante ed è inutilmente di classe, a vantaggio dei più ricchi. Ma siccome a pensare male ci si azzecca posso pure pensare che qualcuno sia salito sul carro della ideologia verde, in realtà per mantenere una ipotesi economica che non cambia l’esistente e reintroduce una quantità di nuove centrali nucleari. Unica maniera di far tornare i conti sulla linea Timmermans.