Auto a metano

Tratto dal sito http://www.bilancidigiustizia.it

Premessa necessaria

Quelle che seguono sono alcuni appunti che Patrizio ha messo insieme sull'argomento del "carburante metano". Si tratta di notizie e dati presi qua e là e riuniti sotto forma di dossier.
Oggi, con la tecnologia che abbiamo a disposizione, l'utilizzo del metano per autotrazione è la via più semplice ed economica da percorrere in tempi brevissimi su larga scala per ovviare i grandi problemi di inquinamento urbano e di cambiamento climatico dei nostri tempi, in attesa di nuove soluzioni ancora più rispettose dell'ambiente.
In ogni caso l'auto deve essere utilizzata il meno possibile e solo quando necessario perché gli altri problemi legati alla cosiddetta "cultura dell'automobile" (lo spazio rubato, i pericoli di incidente, la congestione del traffico cittadino, l'inquinamento "visivo") rimangono comunque, indipendentemente dal carburante utilizzato.
Usiamo quindi, tutte le volte che è possibile, la bicicletta e i mezzi pubblici!
L'autore ringrazia il sig. Mariani della Snam per la pazienza e la collaborazione nel fornirmi numerosi dati utili alla compilazione di queste note.
Per ogni domanda, rivolgetevi pure a Patrizio: email patsuppa@TOGLIMIinwind.it

Traffico: il problema

Anche senza leggere qualche giornale che lancia allarmi antismog, chi ha un naso in discrete condizioni può accorgersi che l'aria delle nostre città è irrespirabile o, quando va bene, puzza. Scherzi a parte, la mobilità cittadina non ci concede sconti: un gran numero di auto e motorini che circolano e livelli di inquinamento preoccupanti, se non pericolosi.
Non starò a ripetere i dati che si possono trovare in giro (ci sono ottimi lavori fatti da "professionisti", segnalati nelle note). Cito solo qualche numero per dare un'idea dell'ampiezza del problema:
il trasporto su gomma produce, tra l'altro, il 30% delle emissioni di anidride carbonica (CO2), il 63% dell'ossido di carbonio (CO) e il 49% degli ossidi d'azoto (NOx).

Danni alla salute

Gli inquinanti prodotti dal traffico urbano possono essere fortemente dannosi per la nostra salute.
Si parte dal monossido di carbonio (CO) che limita la trasmissione dell'ossigeno nel sangue fino all'asfissia, poi gli ossidi di azoto (NOx) che sono tossici e contribuiscono a creare l'ozono "troposferico" (quello che respiriamo e che è dannoso, per intenderci) e le piogge acide, come il biossido di zolfo (SO2).
Ci sono poi altri componenti cancerogeni, come gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), per esempio il benzo-a-pirene (B(a)P), il benzene, la formaldeide (H-CHO).
Infine, ci sono le polveri fini (PM10), sostanza altamente inquinante che può fungere anche da veicolo per altri elementi tossici.

Effetto serra

Lo leggiamo dappertutto, il clima del nostro pianeta sta cambiando e le conseguenze, nel medio-lungo periodo, potrebbero essere disastrose (si prevede, in assenza di misure di contrasto al riscaldamento globale, un innalzamento del livello del mare di 50 cm entro l'anno 2100 ).
I gas maggiormente responsabili per l'effetto serra sono l'anidride carbonica (CO2), il metano (CH4) e il protossido d'azoto (N2O), oltre all'ozono (O3) che si sviluppa dalle emissioni di NOx.

I carburanti

Benzina
La benzina è il carburante più usato. Deriva dal petrolio. Con l'introduzione della benzina senza piombo e delle marmitte catalitiche ci sono stati concreti miglioramenti nelle emissioni.
I veicoli con marmitta catalitica, utilizzando benzina senza piombo, riducono sensibilmente le emissioni di CO (60-80%), NOx (30-80%), formaldeide (90%) e gli IPA (80-95%) : occorre ricordare sempre però che il catalizzatore inizia a fare effetto solo una volta riscaldato, quindi passano diversi minuti (una decina, più o meno) prima di avere l'effetto voluto: se si tiene presente che gran parte degli spostamenti in auto viene fatta per pochi chilometri, è probabile che il catalizzatore non entri neanche in funzione.
Gasolio
Anche il gasolio deriva dalla raffinazione del petrolio. L'uso di questo carburante provoca l'emissione di anidride solforosa, attrice di prim'ordine nel costituire le piogge acide che distruggono i boschi, e delle polveri (PM10).
Gasolio bianco
Si tratta di una emulsione di gasolio (88%), acqua demineralizzata (10,3%) e additivi (1,7%), prodotto dalla ditta GECAM e che non viene venduto al pubblico ma solo a grandi utilizzatori (almeno al momento), come aziende di trasporti pubblici, servizi municipalizzati ed anche per riscaldamento.
Questo combustibile permette dei buoni abbassamenti delle emissioni di polveri (fino al 50%), di CO (fino al 50%), di NOx (fino al 30%).
Può essere utilizzato direttamente al posto del gasolio tradizionale (con il quale si può miscelare) senza bisogno di alcuna modifica al motore.
Biodiesel
Si ottiene dal trattamento chimico di oli vegetali di girasole, colza, soia. Gran parte di questo combustibile viene utilizzato per riscaldamento. Il biodiesel può creare problemi ai componenti di alcuni motori.
Alcuni dei pro e contro tra biodiesel e gasolio: il biodiesel non ha praticamente emissioni di biossido di zolfo, produce meno polveri, IPA, CO e CO2, ma produce più formaldeide .
Il biodiesel, che spesso viene miscelato con il gasolio minerale, ha comunque il vantaggio di essere biodegradabile, in buona parte, in 3 settimane dallo sversamento (98%), la restante parte nelle successive 5 settimane.
Un ostacolo alla diffusione del biodiesel è comunque la necessità di avere una gran parte del terreno agricolo dedicata alla produzione delle materie prime per gli oli vegetali: attualmente per ottenere una tonnellata di biodiesel è necessario coltivare circa un ettaro di terreno. Se consideriamo che i consumi del solo gasolio per autotrazione nel 1999 sono stati di 17.788.000 tonnellate , mentre l'intera superficie agricola italiana è di circa 15.000.000 ettari, si capisce che è piuttosto improbabile, alle rese attuali, soppiantare il gasolio con il biodiesel (a meno che qualcuno non scopra che qualche girasole modificato geneticamente con… ma lasciamo perdere) .
E' possibile comunque ottenere il biodiesel anche da oli vegetali esausti (quelli del fritto, per intendersi) e da grassi animali.
Elettricità
Nelle grandi città è molto di "moda" promuovere i veicoli elettrici che, effettivamente, hanno emissioni zero nel punto di utilizzo. A mio avviso i veicoli elettrici dovrebbero essere definiti, invece che veicoli ad emissione zero, veicoli ad emissione differita, perché le loro emissioni sono differite fisicamente in un luogo diverso da quello dell'utilizzo. Al momento i limiti delle auto elettriche sono l'autonomia e il costo molto elevato. In futuro si porrà anche il problema dello smaltimento delle batterie esauste.
Secondo alcuni studi, i veicoli elettrici avrebbero emissioni inferiori in quasi tutti gli inquinanti anche considerando la produzione e il trasporto dell'energia elettrica .
GPL
Il GPL è un gas che deriva dalla raffinazione del petrolio e anche dall'estrazione del gas naturale. Ha quantità di piombo e zolfo praticamente nulle e, rispetto alla benzina senza piombo, produce il 10-20% in meno di NOx, il 40% in meno di IPA, il 50-80% in meno di CO .
Metano
Il metano è un gas naturale largamente presente in natura che viene utilizzato come carburante senza la necessità di raffinazione o di aggiungere additivi. Ha un impatto ambientale minimo, rispetto agli altri carburanti, nel NOx, CO, CO2; inoltre benzene, particolato e zolfo sono praticamente assenti. Il metano consumato in Italia proviene dalla produzione nazionale (26,12%) e poi dall'Algeria (40%), dall'ex URSS (28,50%), da altri paesi (5,38%) .
Occorre tener presente che il metano è uno dei più potenti gas ad effetto serra, ma il suo utilizzo come carburante non influisce che in parte minima su questo effetto in quanto le emissioni che creano questi problemi sono prodotte dalla fermentazione dei rifuti e dall'agricoltura (81% ). Le sole emissioni di metano causate da questo carburante potrebbero essere quelle degli idrocarburi incombusti allo scarico, che sono comunque inferiori dal 50% al 70% rispetto al gasolio . E' importante tener presente che il metano, funzionando ad alta pressione, viene rifornito sui veicoli e utilizzato a tenuta stagna, evitando l'evaporazione presente nei combustibili tradizionali (quel puzzo di benzina che si sente facendo il pieno… è benzene e altro che si infila nel nostro naso).
Vantaggi ambientali relativi all'utilizzo del metano per autotrazione
Il metano in Italia viene utilizzato come carburante in circa 300.000 autovetture (cioè circa l'1% del totale), con oltre 300 stazioni di rifornimento attive.
Non si tratta di grandi numeri, ma nonostante tutto, l'Italia è il secondo paese al mondo per la presenza di veicoli alimentati da questo carburante, dopo l'Argentina.
Per pensare al carburante metano, è necessario usare parametri diversi rispetto alla benzina. Per cominciare, si tratta di un gas e non di un liquido, ha infatti un prezzo al kg e cambia le sue caratteristiche a seconda della pressione, tant'è vero che anche l'autonomia è variabile a seconda della composizione del gas.
Molti dicono che il metano inquina poco, ma vediamo, dati alla mano, cosa significa.
Per cominciare, le emissioni di CO2 (anidride carbonica), un gas che non è tossico ma concorre ad aggravare l'effetto serra, sono inferiori agli altri carburanti:
• 22% in meno rispetto alla benzina
• 30% in meno rispetto al gasolio
• 12% in meno rispetto al GPL
Un altro dato fondamentale è che il benzene, sostanza dichiarata ufficialmente cancerogena per l'uomo, è assente, mentre è presente nella benzina e, in minima parte, nel gasolio e nel GPL; il metano ha inoltre anche bassissime emissioni degli IPA, elevati invece nel gasolio .
Riguardo le altre sostanze, le emissioni del metano sono, per la CO, fino al 61% in meno rispetto alla benzina e dal 20 al 50% in meno rispetto al gasolio; per gli NOx fino al 55% in meno rispetto alla benzina e fino al 30% in meno rispetto al gasolio; il particolato (cioè le polveri) sono praticamente inesistenti, soprattutto se confrontate con il gasolio.
Rispetto al GPL, i due inquinanti citati prima, fatto 100 il valore di emissione della benzina, per la CO abbiamo 93 per il GPL e 60 per il metano, mentre per gli NOx, 47 per il GPL e 42 per il metano .
Detto tutto questo, considerato che non sono riuscito a trovare una comparazione che comprendesse tutti i tipi di carburante contemporaneamente (benzina, gasolio, GPL, metano), mi sembra importante segnalare che l'ENEA ha compilato una graduatoria relativa alla tossicità complessiva delle emissioni dei singoli carburanti, considerando cioè la loro quantità e tossicità. Quella che segue è la classifica, partendo dal più inquinante.
1. benzina super
2. diesel
3. benzina senza piombo
4. biodiesel
5. benzina senza piombo con catalizzatore
6. GPL
7. Metano