Quali tipi di fonti di combustibile utilizzare per la decarbonizzazione?

Quali tipi di energia sono disponibili oggi per alimentare un camion?

Ce ne sono 4:

• Diesel
• Gas
• Idrogeno
• Elettricità

Esaminiamoli uno per uno per vedere quale sarà il più efficace per ridurre le emissioni di CO2 2.

Si noti che tutte le emissioni di CO2 citate sono calcolate dalla culla alla tomba, cioè tengono conto di tutte le emissioni di CO2 emessa, dalla produzione di energia e di veicoli fino alla fine della loro vita. Questi calcoli sono stati fatti per un veicolo di 16 tonnellate.

Bio-Diesel, un estere di acidi grassi prodotto da oli vegetali come la colza, fornisce un risparmio del 65% sulle emissioni di CO2 rispetto al gasolio fossile e potrebbe essere un buon complemento per de-carbonizzazione il trasporto di merci su strada. Attualmente, è ovviamente una delle soluzioni più economiche.

Tuttavia, l'uso del biodiesel per il trasporto stradale è limitato dalle quantità disponibili, e la sua produzione può anche generare rischi di deforestazione e incontrare la concorrenza di altri settori, come la produzione alimentare.

Entro il 2040, è molto probabile che non più del 10% dei camion utilizzerà questo tipo di carburante.

I carburanti sintetici (XTL, HVO), biocarburanti di seconda generazione, offrono ulteriori riduzioni di CO2 2. Ottenuti da grassi animali, oli usati o residui forestali, non competono con i prodotti alimentari. Tuttavia, le quantità attualmente disponibili sono molto piccole e probabilmente rimarranno tali per i prossimi decenni, poiché la quantità di materie prime utilizzabili è limitata.

L'e-diesel, prodotto usando elettricità rinnovabile, acqua e CO2 dall'atmosfera, fornisce anche una riduzione del 65% delle emissioni rispetto al diesel fossile. Tuttavia, renderlo disponibile richiede investimenti massicci che non sono ancora una scommessa sicura.

Questo significa metanoche esiste in due forme: gas naturale fossile e biogas prodotto dalla fermentazione della gassificazione della materia organica (biomassa).

Gas naturale fossile fornisce un risparmio di solo il 5% di CO2 rispetto al gasolio. Non è quindi un'opzione valida per la de-carbonizzazione.

Bio-metano o biogasprodotto dalla fermentazione o dalla gassificazione della materia organica, serve ad emettere il 75% in meno di CO2 rispetto al gasolio. Tuttavia, le quantità di biogas disponibili sono e rimarranno limitate. Così, per il suo utilizzo, il settore dei trasporti sarà in competizione con altri settori di attività, e il suo prezzo (4 volte più alto del gas naturale nel 2019) è destinato a salire a causa della probabile diminuzione dei fondi pubblici per la sua produzione.

Il biogas emette ossidi di azoto (NOx), il che lo squalificherà per l'uso in città. Infine, il suo potenziale effetto serra, che contribuisce al riscaldamento globale, è 86 volte quello del CO2 su un periodo di 80 anni e richiede quindi un monitoraggio molto attento per ridurre al minimo i rischi di perdite durante la sua produzione e il suo trasporto.

Circa il 10% dei camion, probabilmente veicoli pesanti, a lunga distanza e da costruzione, probabilmente funzioneranno a biogas a partire dal 2040.

Il idrogeno a cui abbiamo accesso attualmente, noto come idrogeno grigio, è prodotto dal metano fossile ed emette il 14% in più di CO2 rispetto al diesel a base fossile. Il passaggio all'idrogeno verde, prodotto tramite elettrolisi rinnovabile e alimentata elettricamente, servirebbe però a ridurre le emissioni di CO2 fino al 62%.

Questa transizione avverrà lentamente e al costo di forti investimenti, e il trasporto su strada sarà ancora in concorrenza con altri settori che non hanno altro modo di de-carbonizzare. Il suo uso su larga scala non può quindi essere previsto prima del prossimo decennio.

Le pile a combustibile a idrogeno sono la tecnologia più avanzata oggi. Queste celle convertono idrogeno e ossigeno in energia elettrica. Un uso alternativo dell'idrogeno è nei motori a combustione che possono usare una forma meno pura e richiedono meno raffreddamento. Tuttavia, un aspetto negativo è che tali sistemi emettono una piccola quantità di NOx, il che rende improbabile il loro uso nelle città, e consumano un po' più idrogeno delle celle a combustibile.

In media, in Europa, la de-carbonizzata potenza elettrica prodotta da fonti di energia rinnovabili o dalla generazione nucleare permette attualmente un risparmio del 55% di CO2 rispetto al diesel a base fossile. In alcuni paesi, come la Francia, questo risparmio supera l'80%.

La tecnologia dei motori elettrici è a portata di mano, e la carica di lavoro delle batterie è in costante aumento.

Privi di effetti diretti sulle emissioni, i camion elettrici sono la soluzione più efficiente ai problemi di inquinamento urbano. Possono essere ricaricati di notte - durante le ore non di punta - su una connessione industriale trifase o su un terminale di ricarica di base, funzionano silenziosamente e offrono un grande comfort d'uso ai conducenti.

Anche se i veicoli elettrici continuano ad essere più costosi di quelli a gasolio, il divario si sta continuamente riducendo e alcune applicazioni, come la raccolta dei rifiuti, sono già pienamente competitive. A partire dal 2025, il costo totale del possesso e del funzionamento di un camion elettrico a batteria per uso urbano sarà inferiore a quello di un camion a gasolio. Entro quella data, tutti i tipi di uso urbano saranno coperti da camion elettrici.

Un'analisi "dalla culla alla tomba" dei camion, del loro costo totale di funzionamento, della loro facilità d'uso e della disponibilità di carburanti de-carbonizzati, ci ha portato a prevedere l'uso dei quattro tipi di carburante disponibili entro il 2020 nelle seguenti proporzioni:

• 0% di camion che utilizzano gasolio a base fossile o gas naturale.
• Fino al 20% di camion che funzionano con biocarburanti per gli usi più pesanti (camion a lungo raggio, costruzione pesante, ecc.).
• Circa l'80% dei camion saranno dotati di batterie elettriche ricaricate o di celle a combustibile a idrogeno decarbonizzato per gli usi più esigenti. La proporzione esatta di utilizzo di queste due fonti di energia è ancora sconosciuta.