CAPITOLO VII TECNOLOGIE IMPIEGATE L ultimo elemento di indagine è costituito dall esame delle tecnologie environmentally friendly applicate alla modalità bus. In tale contesto, è stata inserita nella comparazione anche la città di Reykjavik 87 che, come vedremo, si distingue particolarmente per l impegno profuso dalla propria amministrazione locale in merito all applicazione della tecnologia ad idrogeno su alcune linee di trasporto bus. Oltre a ricordare che l utilizzo dell una o dell altra tecnologia è correlato alla disponibilità di particolari risorse naturali, bisogna sottolineare che l impegno ambientale costituisce anche un importante fattore di promozione del sistema di t.p.l. rispetto all uso privato di automezzi, cui è attribuita la responsabilità del costante aumento del livello di inquinamento delle metropoli europee. In questo senso, dal punto di vista delle amministrazioni locali e dei soggetti impegnati nella pianificazione del servizio, la promozione dell utilizzo di fonti di approvvigionamento energetico alternative al petrolio ben si coniuga con un sistema di trasporto tecnologicamente all avanguardia e rispettoso dell ambiente urbano e della sua comunità. 7.1) Le principali fonti di energia alternative al petrolio Le tecnologie incentrate su veicoli a trazione elettrica sono ancora quelle a maggior diffusione nelle principali metropoli europee, come illustrato dal grafico 7.1.1. Tuttavia, non si può trascurare la crescente importanza rivestita dalle tecnologie a idrogeno (ancora in corso di progettazione e, nel caso di Reykjavik, di sperimentazione) e a gas naturale o biogas (che hanno da tempo superato la fase di sperimentazione). 87 Oltre al fatto che Reykjavik non fa parte della Comunità Europea, l inserimento di questa città nel campione delle metropoli analizzato nei capitoli precedenti non sarebbe stato giustificato sotto il profilo dimensionale: l area metropolitana di Reykjavik (che comprende anche i sei distretti di Kopavogur, Garđaboer, Hafnarfjorđur, Bessostađahreppur, Seltjarnarnes e Mosfellsbaer) occupa 1.982 Km 2 con una popolazione di 71.446 abitanti, in pratica una densità di 36 persone per Km2 (la più bassa d Europa). La rete bus della compagnia municipale Straeto consta solo di 35 rotte. 89
Per quanto attiene all uso dell idrogeno come fonte di approvvigionamento energetico alternativo al petrolio, le città impegnate attualmente nella sperimentazione della nuova tecnologia (Barcellona, Madrid, Londra, Amburgo, Stoccolma e Reykjavik) stanno procedendo alla costruzione di stazioni di rifornimento dell idrogeno (Reykjavik ha già inaugurato la nuova stazione il 24 aprile 2003). In tali stazioni si produce l idrogeno necessario per mezzo di speciali pannelli fotovoltaici in grado di realizzare il processo di elettrolisi dell acqua e lo si raccoglie in speciali cisterne. Grafico 7.1.1 - Diffusione di fonti di energia alternative 7% 22% 22% 4% 45% gasolio ecologico elettricità etanolo biogas idrogeno Fonte: nostra elaborazione su dati città campione 88 Successivamente l idrogeno viene trasferito, ad altissima pressione, nei serbatoi sul tetto del veicolo e qui sottoposto ad un ulteriore reazione chimica controllata: difatti, gli autobus alimentati con questo combustibile sono dotati di una speciale batteria, posta anch essa sulla sommità del veicolo, composta da 1500 pannelli solari intercomunicanti, in grado di sottoporre l idrogeno ad un processo di ossidazione. Quando questo elemento è mescolato ad alte pressioni con l ossigeno libera una quantità di energia sufficiente ad alimentare un motore elettrico: il processo di 88 Per ulteriori approfondimenti si veda la sitografia. 90
ossidazione sprigiona una corrente elettrica di circa 600 volt che, attraversando l asse posteriore del veicolo, produce forza motrice. Il sottoprodotto della reazione chimica tra l idrogeno e l ossigeno è costituito esclusivamente da vapore acqueo: dunque, niente diossido di carbonio e nessuna particella inquinante. L aspetto ancor più rivoluzionario dell introduzione delle batterie ad idrogeno risiede nella possibilità di ottenere questo elemento chimico attraverso l utilizzo di fonti di energia rinnovabili, quali l energia solare, l energia eolica e l energia geotermica. Un ruolo ancora marginale è affidato, per ora, alle tecnologie che impiegano l etanolo 89 e il cosiddetto gasolio ecologico 90 : esse saranno illustrate in dettaglio nel paragrafo successivo. 7.2) La diffusione delle tecnologie innovative nelle diverse metropoli europee La tabella 7.2.1 prospetta un quadro generale delle scelte perseguite da ciascuna metropoli sul versante delle tecnologie innovative, e fornisce una indicazione dei propellenti alternativi riutilizzati per la sperimentazione. 89 I benefici ambientali offerti dai bus ad etanolo derivano dal fatto che essi emettono una minore quantità di nitrogeno e meno particelle inquinanti rispetto ai veicoli diesel. L etanolo è un gas prodotto dalle biomasse, ed è un sottoprodotto del processo di trasformazione dei tronchi degli alberi in pasta di legno. Si tratta dunque di una modalità di approvvigionamento energetico molto diffuso nei paesi nordeuropei. 90 Si tratta di uno speciale carburante costituito da un'emulsione stabilizzata di acqua in gasolio (10% acqua) che riduce drasticamente le principali emissioni inquinanti. Il gasolio bianco è in grado di ridurre l'inquinamento da polveri sottili (particolato) prodotto dai motori diesel delle flotte di trasporto pubblico, di igiene urbana e dalle centrali termiche civili. In particolare, il prodotto consente di ridurre le emissioni di polveri fini di oltre il 50% (con punte dell'80% per la parte carboniosa, la più nociva per la salute, responsabile delle malattie respiratorie e cardiache). Riduzioni fino al 15% sono inoltre riscontrate per gli ossidi di azoto, responsabili delle piogge acide. 91
Tabella 7.2.1 Trasporto su gomma - Fonti alternative di alimentazione utilizzate Gasolio Città Elettricità Biogas Etanolo Idrogeno Città ecologico Gasolio ecologico Elettricità Biogas Etanolo Idrogeno Roma X X Amburgo X X Barcellona X X X Berlino X X Madrid X X X Copenaghen X X Parigi X Helsinki X Londra X X Stoccolma X X X X G.Manchester X X Reykjavik X X X Fonte: nostra elaborazione su dati città campione
7.2.1) L intensità dell impegno ambientale Data la varietà di tecnologie offerte, il confronto tra le metropoli europee in relazione alla numerosità delle fonti di energia alternative applicate al trasporto su gomma può essere utile al fine di verificare l intensità dell impegno ambientale delle singole amministrazioni locali. Grafico 7.2.1.1 Trasporto su gomma - Numero di fonti alternative di alimentazione utilizzate Parigi Roma, Londra, Manchester, Amburgo, Berlino, Copenaghen, Helsinki Barcellona, Madrid, Reykjavik Stoccolma 0 1 2 3 4 Fonte: nostra elaborazione su dati città campione Il grafico 7.2.1.1 evidenzia le metropoli più impegnate nella differenziazione della gamma delle tecnologie alternative. La città con il più alto livello di differenziazione è Stoccolma 91, che accoglie nella propria flotta bus veicoli alimentati a elettricità, biogas, 91 Oltre ad essere impegnata nel progetto europeo CUTE (teso, analogamente al progetto ECTOS, alla sperimentazione della tecnologia a idrogeno su veicoli bus), la città di Stoccolma ha inaugurato, nel 1994, il progetto Enviromental Vehicles in Stockholm. La prima fase di questo programma prevedeva il rimpiazzo di parte della flotta bus della città con veicoli alimentati con fonti di energia alternativa quali l elettricità, il biogas e l etanolo. Attualmente dei 1.500 veicoli che compongono il totale della flotta bus, 400 sono stati sostituiti con veicoli alimentati in maniera alternativa. Ciò grazie anche all assistenza finanziaria dell UE che ha fatto rientrare il progetto della capitale svedese nel più ampio programma comunitario 93
etanolo e idrogeno; seguono le città di Barcellona e Madrid (elettricità, biogas e idrogeno) e Reykjavik. (elettricità, etanolo e idrogeno). In particolare, la città di Barcellona ha investito, per mezzo della compagnia pubblica di trasporto TMB, oltre 3,75 milioni di euro nella costruzione di una stazione di produzione e approvvigionamento dell idrogeno: le stazioni saranno costituite da pannelli fotovoltaici in grado di produrre sufficiente energia per azionare il processo di elettrolisi. A sua volta, l idrogeno prodotto sarà immagazzinato ad altissima pressione in speciali cisterne, sistemate nella parte superiore del veicolo. 92 94 La città di Reykjavik, dal canto suo, è stata la prima al mondo a realizzare la costruzione di una stazione di rifornimento dell idrogeno, destinata non solo ai bus ma anche ai veicoli privati. L amministrazione locale ha potuto contare sulla collaborazione del consorzio di imprese (per la maggior parte islandesi) Icelandic New Energy Ltd, che ha sviluppato il progetto della nuova infrastruttura nell ambito del progetto europeo ECTOS. Il primo gruppo di ricerca europeo operante nell ambito di questo progetto (il cui obiettivo è quello di sperimentare le conseguenze ambientali dell utilizzo dell idrogeno sui veicoli bus) è stato formato nell autunno 2000, per seguire il progetto nelle sue fasi iniziali e per dare l avvio ad una fase di promozione dell idrogeno come fonte pubblica di energia (con la relativa stesura di materiale didattico esplicativo delle proprietà dell idrogeno, del processo di elettrolisi, ecc.). Il 24 aprile 2003 è stata inaugurata la stazione di rifornimento dell idrogeno per autobus e automobili private. La nuova stazione è di proprietà di Skeljungur Ltd. (il distributore Shell in Islanda), di Icelandic New Energy, Vistorka, Daimler-Chrysler e Shell Idrogen. L elettricità necessaria per dare avvio al processo di elettrolisi è ottenuta ZEUS. Ciò ha permesso di espandere il progetto iniziale ampliando il numero di veicoli da sostituire, modificando le infrastrutture di supporto (stazioni e depositi) e differenziando la gamma di tecnologie sperimentabili. Gli obiettivi del progetto ZEUS sono: 1) bus ibridi: conversione di 6 bus ibridi (metà gasolio, metà elettricità) in bus a etanolo; 2) veicoli alimentati a biogas: 2 veicoli alimentati in modo convenzionale sono stati convertiti in bus a biogas; 3) produzione e distribuzione del biogas: è stata realizzata la costruzione di una stazione di produzione e distribuzione nella cittadina di Branna; 4) infrastrutture: è prevista la realizzazione di nuove stazioni di rifornimento per i veicoli elettrici e per quelli alimentati a biogas; 5) incentivi all utilizzo di veicoli enviromentally friendly : l amministrazione di contea ha intenzione di incrementare l interesse della comunità verso le fonti di energia alternative e l utilizzo di nuovi veicoli a bassa emissione; 6) studi di fattibilità in merito a nuovi progetti. I soggetti implicati nel programma ZEUS sono: il Dipartimento di Contea per la Protezione Ambientale, MFO (Equipment and Supplies Service Organization), il Dipartimento della Mobilità, la compagnia energetica della Contea di Stoccolma, SL e SKAFAB (Stockholm City Waste Recycling Company). 92 I veicoli utilizzati per la sperimentazione (che durerà dai tre ai cinque anni) sono stati progettati dalla compagnia automobilistica Mercedes-Benz: misurano 12 metri, possono trasportare fino a 70 passeggeri, dispongono di speciali piattaforme per i disabili e hanno un autonomia tra i 200 e i 250 Km, oltre ad una velocità massima di 80 Km/h.
dalle risorse geotermiche e idriche che abbondano in questo paese. La stazione è utilizzata al momento da tre bus Daimler-Chrysler, operativi su base commerciale all interno della flotta bus gestita dalla compagnia municipale Straeto, ma il governo islandese è pronto ad incoraggiare l utilizzo della nuova infrastruttura da parte di veicoli privati. I tre bus sono operativi a partire dall agosto 2003 per un periodo di due anni. Minore differenziazione tecnologica si registra nelle città di Roma 93 (gasolio ecologico, elettricità), Londra, Amburgo 94 e Berlino 95 (elettricità, idrogeno) e nelle città di Manchester e Copenaghen (elettricità, biogas). Per quanto riguarda la città di Londra, Il sindaco Ken Livingstone ha lanciato nel 2002 la London Hydrogen Partnership, con l obiettivo di progettare l Hydrogen Action Plan, come prima fase del più ambizioso progetto di conversione all idrogeno dell economia londinese. In conseguenza di tale iniziativa alla fine del 2003 saranno messi in circolazione sperimentale tre bus a idrogeno, prodotti dall azienda Evobus. Infine, una sola tecnologia alternativa viene utilizzata nelle città di Parigi (impegnata nella progettazione e costruzione di veicoli elettrici) e di Helsinki 96 (dove sono in corso di sperimentazione i veicoli alimentati a biogas). 93 Il 22 gennaio 2003, il Comune di Roma, attraverso ATAC e AMA, l'azienda per la raccolta rifiuti, ha avviato l'utilizzo del GECAM, il gasolio bianco, un carburante ecologico a basso impatto ambientale sviluppato e commercializzato dalla Cam Tecnologie (Gruppo Camfin). La decisione è stata presa alla luce dei risultati positivi ottenuti dopo un periodo di sperimentazione e dei benefici apportati negli oltre 70 Comuni dove il carburante GECAM è già adottato. Il progetto prevede l'utilizzo del combustibile alternativo su 105 autobus Atac, per un consumo di 1 milione di litri, su 150 mezzi AMA, per un consumo di 2 milioni di litri annui. Grazie all'impiego del carburante GECAM è prevista una riduzione delle emissioni inquinanti nell'atmosfera di circa 3,5 tonnellate di particolato (polveri sottili), 10,5 tonnellate di ossidi di azoto e 290 tonnellate di anidride carbonica in un anno. 94 Il 12 giugno 2002 Norsk Hydro Electrolysers AS ha stipulato un contratto con Hamburgsche Electricitts- Werke AG (HEW) per la realizzazione di una stazione di rifornimento dell idrogeno, sempre nell ambito del progetto europeo CUTE). 95 Il 23 ottobre 2002 TotalFinaElf, una delle compagnie petrolifere leader in Europa, ha inaugurato la prima stazione a idrogeno a Berlino. I primi veicoli ad essere alimentati dalla nuova infrastruttura saranno i bus della compagnia di trasporto BVG. A sua volta, l apertura della nuova stazione è stata realizzata contestualmente alla fondazione di Berlinen Wasserstaffkompetenzzentrum, un progetto di ricerca condotto in joint venture tra TotalFinaElf e BVG, con l obiettivo di sviluppare e promuovere la ricerca in questo campo. BVG testerà nei prossimi tre anni alcuni bus provenienti da diverse case produttrici per accumulare esperienza nel settore delle energie alternative. I primi veicoli saranno forniti dall azienda MAN (che ha fornito alcuni bus a idrogeno per l aeroporto di Monaco) successivamente altri veicoli saranno acquistati dalla compagnia VOLVO. 96 Nell area metropolitana di Helsinki, la società VOLVO ha recentemente portato a termine una delle più massicce consegne di veicoli a metano di questi ultimi tempi: 32 nuovi autobus entrati in servizio a Helsinki il 1 maggio 2003. L evento ha rappresentato una prima mondiale per il Volvo 8500 costruito su telaio B10B LE con l ultima versione di motore a metano. 95