Confronto tra veicoli elettrici, veicoli tradizionali, ibridi ed ibridi

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Emilia Corso
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1 Tavolo degli Esperti Analisi del ciclo di vita dei veicoli well to wheel Milano 12 Aprile 2012 Confronto tra veicoli elettrici, veicoli tradizionali, ibridi ed ibridi plug-in tramite LCA P.Girardi

2 Introduzione Sul mercato si stanno affacciando numerosi veicoli elettrici. Il driver principale è la qualità ambientale. Ma il veicolo elettrico è davvero un opportunità per l ambiente? 2

3 LCA thinking: vantaggi reali? Emissioni atmosferiche Emissioni atmosferiche Mobilità tradizionale Mobilità elettrica 3

4 Ciclo di vita di un prodotto Acquisizione materie Energia Materie prime Processo produttivo Distribuzione Utilizzo Riciclaggio Rifiuti Emissioni atmosferiche Scarichi idrici Smaltimento 4

5 Classificazione Caratterizzazione Acidità atmosferica Ozono stratosferico Eutrofizzazione Formazione ossidanti fotochimici Effeto Serra Tossicità umana Moltiplico il flusso per il relativo fattore di caratterizzazione 5

ossidanti fotochimici Effeto Serra Tossicità umana

6 Quali auto a confronto? 6

7 Obiettivo LCA Confronto 100 km PHEV EV HEV ICE 7

8 Le filiere in esame E strazione greggio Trasporto greggio Approvvigiona mento fonti energetiche primarie (idrocarb uri, idroelettrico, solare.) Estrazione e trasporto m aterie prim e e materie plastiche Estrazio ne e trasporto m aterie prim e e materie plastiche R affinazione benzina Prod uzione elettricità Prod uzione ed assemblaggio del veicolo Produzio ne ed assemb laggio della Batteria litio D istribuzione benzina D istrib uzione elettrictà U tilizzo del veicolo S m altim ento veicolo S m altim ento della batteria e riciclo d i parti p lastiche e m etalliche HEV ICE PHEV EV 8

Prod uzione elettricità Prod uzione ed assemblaggio del veicolo Produzio ne ed assemb laggio della Batteria litio D istribuzione benzina D istrib

9 Quali consumi? unità ICE (benzina) HEV phev 16 phev 32 phev 64 EV percorrenza annua km autonomia elettrica km Consumo di benzina km/l ??? 0.00 Consumo di elettricità consumo combinato 100 km Kwh/km ??? 0.19 benzina ??? 0.00 elettricità ???

15000 15000 15000 15000 autonomia elettrica km 0 0 16 32 64 180 Consumo di benzina

10 PHEV :Utility factor Quanti km percorro in modalità elettrica? consumo combinato 100 km benzina consumo combinato 100 km elettricità % litri benzina kwh elettricità ICE (benzina) HEV PHEV 16 PHEV 32 PHEV 64 EV ICE (benzina) HEV PHEV 16 PHEV 32 PHEV 64 EV utility factor benzina 10

00 80 70 8.00 16.00 % 60 50 40 litri benzina 6.00 4.00 12.00 8.00 kwh elettricità 30 2.00 4.00 20 0.

11 Consumi Energetici unità ICE (benzina) HEV phev 16 phev 32 phev 64 EV percorrenza annua km autonomia elettrica km utility factor % Consumo di benzina km/l Consumo di elettricità consumo combinato 100 km Kwh/km benzina elettricità

di benzina km/l 15.15 26.32 26.32 26.32 26.32 0.00 Consumo di elettricità consumo combinato 100 km Kwh/km 0.

12 Quando ricaricano PHEV ed EV? 12

13 Quale energia ricarica le batterie? Fonte TERNA 13

14 Scenario Termoelettrico attuale Acidificazione atmosferica CML Air Acidification batteria fine vita 50 costruzione batteria g eq H } elettricità benzina utilizzo 20 fine vita 10 produzione auto 0 phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE 14

batteria g eq H+ 40 30 } elettricità benzina utilizzo 20 fine

15 Scenario Termoelettrico 2009 Ozono Stratosferico CML depletion ozone layer } phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE batteria fine vita costruzione batteria elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 15

0005 0 } phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE batteria fine

16 Scenario Termoelettrico attuale Eutrofizzazione CML Eutrophication batteria fine vita costruzione batteria g eq PH4O } elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 0 phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE 16

batteria g eq PH4O-- 15 10 5 } elettricità benzina

17 Scenario Termoelettrico attuale Formazione ossidanti fotochimici CML phot_chem_ox formation 4.5 g eq Ethylene } batteria fine vita costruzione batteria elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 0 phev 64 pheve 32 phev 16 BEV HEV ICE 17

5 } batteria fine vita costruzione batteria elettricità benzina

18 Scenario Termoelettrico attuale Effetto Serra IPCC GHE batteria fine vita costruzione batteria g eq CO } elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 0 phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE 18

CO2 15000 10000 5000 } elettricità benzina utilizzo fine

19 Scenario Termoelettrico attuale Tossicità umana USES Human Toxicity g eq diclorobenzene } batteria fine vita costruzione batteria elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 0 phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE 19

2000 } batteria fine vita costruzione batteria elettricità

20 Sintesi dello scenario attuale air acidficiation phot_ox:form depl_oz IPCC GHE eutr ICE HEV phev 16 phev 32 phev 64 BEV Human-tox 20

21 Evoluzione della domanda di energia elettrica al

22 2030: Quale energia nelle batterie? Modelli in cascata: MATISSE ed MTSIM Tecnologia Percentuale di Produzione Ciclo 66,5% Combinato Carbone 28% Carbone CCS 5,5% 22

23 Scenario 2030 Air Acidification CML Air Acidification batteria fine vita g eq H } costruzione batteria elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 0 phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE 23

24 Scenario 2030 Formazione ossidanti fotochimici CML phot_chem_ox formation 4.5 g eq Ethylene } batteria fine vita costruzione batteria elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 0 phev 64 pheve 32 phev 16 BEV HEV ICE 24

25 Scenario 2030 Effetto Serra IPCC GHE batteria fine vita costruzione batteria g eq CO } elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 0 phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE 25

26 Scenario Eolico Effetto Serra IPCC GHE g eq CO batteria fine vita costruzione batteria elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 0 phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE 26

27 Scenario Carbone 2030 Effetto Serra IPCC GHE batteria fine vita costruzione batteria g eq CO } elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 0 phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE 27

28 Riassumendo Allo stato attuale i miglioramenti in area urbana non portano a peggioramenti riguardo acidificazione atmosferica ed effetto serra. Criticità legate al ciclo di vita delle batterie. Nello scenario 2030 si conferma l assenza di trade off negativi in atmosfera (migiora anche acidificazione atmosferica). Si conferma scarsa incidenza sulla riduzione dell effetto serra. Si conferma criticità legate al ciclo di vita. 28

29 Conclusioni Oltre a ridurre le emissioni inquinanti in aree urbane: riduzione generale per le categorie di impatto legate alle emissioni atmosferiche (formazione di ossidanti fotochimici, acidificazione atmosferica e riduzione della fascia di ozono stratosferico). Come contro partita si avrebbe un aumento di inquinanti tossici e elementi eutrofizzanti legati al ciclo di vita (costruzione e dismissione) delle batterie non è in grado di ridurre effetto serra rispetto a veicoli ibridi (ma solo rispetto ai veicoli tradizionali), né allo stato attuale né nello scenario previsto al

30 Ipotesi riciclo batterie CML Eutrophication g eq PH4O phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE batteria fine vita costruzione batteria elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto USES Human Toxicity g eq diclorobenzene phev 64 phev 32 phev 16 BEV HEV ICE batteria fine vita costruzione batteria elettricità benzina utilizzo fine vita produzione auto 30

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