L’intervista si inserisce in un momento molto importante per lo sviluppo del nostro Paese che sta concretamente maturando la consapevolezza della necessità di una svolta nella direzione di uno sviluppo sostenibile. La prospettiva strategica del tema è resa visibile con le prime azioni del ministero delle Infrastrutture e della mobilità sostenibili che, sulla base delle dichiarazioni programmatiche del presidente del Consiglio, coerentemente con i principi dell’Agenda 2030 e con le strategie dell’Unione europea ha deciso di cambiare il nome del ministero.

Come ci ricorda il ministro Giovannini “il cambio del nome da “ministero delle Infrastrutture e dei trasporti” in “ministero delle Infrastrutture e della mobilità sostenibili” corrisponde a una precisa visione di sviluppo orientato verso la sostenibilità economica, sociale e ambientale. Una scelta che va di pari passo con la nascita del ministero per la Transizione ecologica. “Trasformare in senso sostenibile le infrastrutture e il sistema dei trasporti non solo è un benefico per il sistema economico attuale e del futuro, ma è indispensabile per raggiungere gli obiettivi di riduzione dei gas serra al 2030 previsti dall’Unione europea e per realizzare la decarbonizzazione entro il 2050”.

Con il prof. Giovannini la nostra task force ha avuto l’opportunità di confrontarsi proprio sul tema della resilienza trasformativa e condividere le azioni che la stessa Alleanza per lo sviluppo sostenibile aveva indirizzato al governo. Azioni che la nostra Task force contribuisce a diffondere e applicare negli adeguati contesti.
L’attuale panorama dei trasporti sta già vivendo cambiamenti radicali: nuove tecnologie e applicazioni, nuovi concetti di mobilità, nuovi modelli di business e nuovi attori fanno il loro ingresso nel mercato. Se parliamo di mobilità del futuro, numerosi sono gli ambiti progresso.

L’innovazione tecnologica e dei materiali costituiscono un importante salto di qualità nella gestione delle reti infrastrutturali e dei sistemi a rete che potranno accompagnare la trasformazione in atto dell’industria dell’automotive e dei trasporti in generale. Sono inoltre già visibili cambiamenti nei modelli di consumo legati all’accesso al bene piuttosto che alla proprietà e, con la crisi indotta dalla pandemia, si stanno affermando nuove modalità di movimento delle persone e funzionamento delle città.

Negli ultimi anni, il settore automotive, anche per le stringenti normative volte a limitare le emissioni di Co2 delle automobili e garantire una maggiore sicurezza, è stato impegnato nello studio delle diverse soluzioni che possono contribuire alla tutela dell’ambiente e riduzione del numero e delle conseguenze degli incidenti. Gli ambiti di analisi e di sviluppo hanno riguardato soluzioni che possono integrarsi con una mobilità sostenibile, in grado di ridurre l’inquinamento nelle città e procedere nel percorso di decarbonizzazione.

In particolare nell’ambito dello studio dei veicoli il migliore tipo di motorizzazione sostenibile, al momento, si basa sull’elettrico e l’efficienza dei veicoli a batteria è progredita più rapidamente di quanto si pensasse. Il primo modello completamente elettrico che ha conquistato il mercato qualche anno fa grazie alla buona strumentazione di bordo, un design funzionale ed un prezzo adeguato è stato la Toyota prius cui sono seguiti numerosi nuovi modelli come la nuova Smart, i modelli futuristici di Tesla e numerosi sono oggi gli impegni delle case automobilistiche. Se l’Italia ancora presenta numeri molto bassi di adeguamento a questa tendenza evolutiva, la Germania con il 19,5% delle immatricolazioni annue di auto elettriche si posiziona al primo posto seguita da Norvegia (14,3%) e Regno Unito (13%). Quando parliamo di elettrificazione l’obiettivo non è solo quello di produrre vetture elettriche, bensì considerare tutto lo sviluppo di propulsori ad impatto ambientale. Si parla, di motori a combustione sempre più efficienti che utilizzino le celle a combustibile.

Le celle a combustibile sono fra i sistemi più promettenti per la produzione di energia elettrica, sia per le loro positive caratteristiche energetiche ed ambientali che per l’ampiezza delle possibili applicazioni. La tecnologia trova impiego in settori, che vanno dalla generazione distribuita per le aziende elettriche, alla cogenerazione residenziale e industriale, alla generazione portatile e alla trazione. Le celle a combustibile stanno ricevendo notevole attenzione in quanto costituiscono, per la loro capacità di utilizzare in maniera ottimale l’idrogeno, la tecnologia chiave per lo sviluppo di questo vettore energetico.
Accanto all’elettrico, c’è infatti anche l’idrogeno. I paesi europei che hanno registrato il maggior numero di auto ad idrogeno immatricolate sono l’Olanda (con oltre 150 unità nel 2019) e la Germania (con oltre 100 unità). L’idrogeno sarà impiegato principalmente nel comparto industriale e nel settore dei trasporti, in particolare nel trasporto merci su strada, in quello su rotaia (soprattutto nelle tratte ferroviarie di difficile elettrificazione), nel trasporto pubblico locale (tramite bus equipaggiati con fuel cell), in quello fluviale e marittimo e nel trasporto aereo.

Esistono anche le soluzioni cosiddette ibride (si stima che nel 2030 quasi il 70% dei veicoli sarà alimentato da motori ibridi), che prevedono motori elettrici su un’alimentazione mista a quella di un motore a benzina. Se motore e batterie agiscono insieme, grazie all’elettricità ottenuta per induzione questi tipi di veicoli riescono ad offrire delle prestazioni nella norma e talvolta superiori senza inquinare troppo. Possiamo vedere la soluzione dell’alimentazione mista come una fase di passaggio in attesa di minori costi di progettazione dei motori elettrici, risoluzione del tema dell’eliminazione delle batterie (tema fondamentale di ricerca) adeguamento degli impianti stradali e delle colonnine abilitate al rifornimento e utilizzo sempre più spinto dell’idrogeno.

Partecipare attivamente alla ricerca e implementazione di nuove tecnologie di riciclaggio delle batterie servirà a garantire la disponibilità futura delle materie prime. Il riciclaggio delle materie utilizzate, come litio, nichel, platino, cobalto e terre rare, deve essere al centro dell’attenzione dalla progettazione dei componenti. Al riguardo preme sottolineare l’importanza delle strategie di riuso della batteria esausta che non deve necessariamente concludersi quando viene smontata dall’auto, ma potrebbe essere riutilizzata per esempio per gli accumulatori stazionari. Per il processo di riciclaggio della batteria dovranno essere ridefiniti i processi di riutilizzo a lungo termine, gli interventi di riparazione e disassemblaggio/ ricostruzione, nonché il riciclaggio e riutilizzo dei materiali.

Sostenibilità per una azienda del settore automobilistico non significa però pensare solo al motore ma anche a tutti i problemi secondari correlati all’utilizzo delle automobili in città come per esempio l’inquinamento acustico , ma anche all’ingombro che le auto provocano quando sono parcheggiate talvolta anche a scapito della mobilità degli stessi pedoni e anche alle modalità di conduzione.

In questo senso un aspetto molto importante consiste nella possibilità di connettere le automobili con le diverse componenti del contesto di riferimento. In un futuro non molto lontano strade sempre più intelligenti e sensorizzate saranno in grado di dialogare con i veicoli per garantire una maggiore sicurezza, sostenibilità e qualità del servizio. I veicoli di nuova generazione tramite la tecnologia dell’Internet of Things, saranno completamente integrati all’interno dell’ecosistema digitale e l’auto sarà in grado di interagisce con il guidatore, con altri veicoli e con la strada utilizzando sensori, connessione alle reti e capacità/ rapidità di calcolo dei dati in ingresso.

Si tratta di tecnologie abilitanti per la gestione della mobilità, la diagnostica del veicolo, l’intrattenimento, la sicurezza, l’assistenza alla guida e il benessere del conducente che permettono un numero sempre maggiore di servizi personalizzati alla base delle nuove tendenze di acquisto. Per lo sviluppo di queste modalità fondamentale sarà la nuova rete 5G con tutte le possibilità basate sulla velocità di trasmissione e scambio delle informazioni. Non vi è dubbio che questo sia uno degli ambiti di ricerca e di sviluppo più promettenti e sul quale puntare.
Questo potrebbe essere un reale punto di svolta per il modo di guidare, poiché l’auto saprà regolarsi automaticamente in base alle condizioni atmosferiche e alle varie circostanze. Grandi vantaggi si potrebbero ottenere anche sul piano dei consumi e quindi sull’impatto ambientale per esempio comunicando automaticamente la disponibilità dei parcheggi e riducendo così gli sprechi di carburante e le emissioni.

Tra i progetti avviati dalle maggiori industrie automobilistiche rientrano anche i veicoli a guida autonoma. Si tratta di iniziative pensate per monitorare sia gli sviluppi tecnologici sia quelli normativi attraverso testi effettuati in aree circoscritte e a traffico controllato. Tra il 2025 e il 2035 la crescita del mercato dei veicoli parzialmente e completamente autonomi rappresenterà il circa 25% del mercato delle nuove auto.

Da ultimo non va dimenticato che le aziende del settore dovrebbero preoccuparsi di soddisfare un bilancio ecologico globale che analizzi in dettaglio l’impatto sull’ambiente lungo l’intero ciclo di vita dell’auto, dall’estrazione delle materie prime alla produzione e all’utilizzo dell’auto fino al suo riciclaggio. Poiché la produzione di un’auto elettrica comporta una maggiore emissione di CO₂ per la fabbricazione delle celle della batteria, per le quali è necessaria molta energia, è importante utilizzare elettricità “verde” proveniente da fonti rinnovabili, cosi come pure impiegare materiali che permettono di preservare le risorse (materiali sintetici riciclati e materie prime rinnovabili).

Come evidenziato da autorevoli personalità della scienza ci troviamo di fronte ad una nuova rivoluzione dei trasporti dove è necessario cambiare paradigma: ascoltare le esigenze dei diversi stakeholder e investire secondo una visione di lungo termine in grado di perseguire raggiungere gli obiettivi della transizione ecologica.

*fonte dati Politecnico di Milano