di Maurizio Romanazzo, Maria Pia Valentini, Maria Gabriella Messina • Rendere sostenibile il Sistema nazionale dei trasporti comporta un impegno di razionalizzazione di un sistema complesso che non può essere ulteriormente rinviato
Per i più pessimisti solo l’evoluzione verso un’innovazione del modello economico, sociale e culturale potrà permettere una soluzione strutturale delle problematiche dei trasporti sia sotto il profilo energetico ed ambientale che di impatto complessivo sulla qualità della vita. L’entità dei problemi è comunque enorme, l’innovazione tecnologica e di sistema può ragionevolmente dare nel medio breve termine contributi sostanziali?
In questa breve nota, senza nessuna pretesa di fornire soluzioni ad una problematica così complessa, cercheremo di analizzare alcuni aspetti che riteniamo significativi, partendo da considerazioni di carattere energetico. La riduzione dei consumi energetici, infatti, rappresenta per l’Italia un elemento essenziale per lo sviluppo, la stabilità dell’economia e la sicurezza stessa in considerazione della quasi totale dipendenza dalla fonte petrolifera e della vulnerabilità dei relativi approvvigionamenti; basti considerare che degli oltre 45 Mtep (fonte ISPRA 2007) dei consumi finali di energia nel settore trasporti solo 0,5 Mtep provengono dal gas naturale e 0,9 Mtep da energia elettrica.
Alcuni dati
I trasporti costituiscono, in Italia, il settore prevalente degli usi finali dell’energia (34% del totale), dopo oltre un decennio (dal 1990 al 2004), di crescita costante ad un tasso medio di circa +2,3%, negli ultimi anni si è registrata una stabilizzazione dei consumi del settore con una tendenza al ribasso, molto meno accentuata di quella riscontrata negli altri settori (figura 1).
Circa i 2/3 (circa 28 Mtep/anno) dei consumi del settore è legato al trasporto passeggeri, la restante parte (circa 17 Mtep) al trasporto merci; i due segmenti di consumo hanno presentato un andamento pressoché parallelo, il primo essendo legato soprattutto alla popolazione e al reddito, il secondo alla produttività del Paese. I consumi per mobilità su strada costituiscono circa il 95% del totale in leggera riduzione negli ultimi anni.
Nel periodo 1990-2007 i consumi energetici totali del settore sono cresciuti del 25,8% quindi in modo più contenuto rispetto alla crescita del traffico (+34,1% per i passeggeri e +27,2% per le merci, limitatamente ai vettori nazionali) grazie ai miglioramenti conseguiti nell’efficienza energetica dei veicoli e alla conseguente progressiva riduzione dei loro consumi unitari. Nello scenario europeo l’efficienza del parco circolante auto italiano è a livelli di eccellenza (figura 2) soprattutto grazie alla preferenza accordata al segmento medio-basso della gamma commercializzata dall’industria automotive.
Quali i possibili interventi nel medio-breve termine
Istituzioni comunitarie, nazionali, regionali, enti di ricerca ed associazioni propongono da tempo ricette sulle misure necessarie per aumentare l’efficienza energetica e ridurre gli impatti ambientali della mobilità. Si tratta sempre di ricette complesse ed articolate (misure regolatorie, coinvolgimento cittadini, modalità ciclopedonale, nuove tecnologie veicolari o telematiche, incentivi… bastone e carota, ecc.). Questo deriva non tanto (o almeno non solo) dal fatto che non c’è chiarezza tattica e strategica sulle priorità di intervento ma dal fatto che l’entità e la complessità del problema impongono un approccio articolato e multidisciplinare in cui non si può tralasciare nessun contributo anche se minore.
La Commissione Europea per la riduzione delle emissioni di gas serra del traffico stradale, da un lato punta sempre più decisamente sull’aumento dell’efficienza energetica del parco veicolare privilegiando l’imposizione di standard e accorgimenti tecnologici (da utilizzare anche su veicoli già in circolazione) e dall’altro sull’utilizzo di biocombustibili, per i quali la Commissione Europea ha indicato precisi target di sostituzione dei derivati del petrolio al 2020.
In modo complementare l’Agenzia Europea per l’Ambiente (EEA) sottolinea la necessità di non limitarsi al solo miglioramento tecnologico ma di introdurre decise misure di contenimento della domanda. Il raggiungimento degli obiettivi ambiziosi posti a Bali (13a Conferenza delle Parti della Convenzione ONU sui Cambiamenti climatici, dicembre ’07) richiederebbe che la crescita dei volumi di traffico nel periodo 2010-2020 si mantenesse in un range fra +4% e -2% anziché sul previsto valore di +15%. Il contenimento della domanda non può, naturalmente, essere ottenuto solo attraverso politiche dei trasporti ma deve coinvolgere le politiche di quei settori dai quali la domanda stessa è originata.
Un impegno su più fronti
Nelle programmazioni dei Ministeri per lo Sviluppo Economico e dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (competenti rispettivamente per le politiche sul risparmio energetico e sulla riduzione delle emissioni di gas serra) per il settore trasporti sono previste misure in favore dell’efficientamento del parco veicolare stradale, della diffusione di biocarburanti, investimenti in favore del Trasporto Pubblico Locale.
La tabella finale riassume il potenziale di riduzione delle emissioni di gas serra secondo le valutazione governative e comunitarie (si è preso come riferimento il 2007 per la completezza dei dati a disposizione); dai valori in tabella si evince un’estrema variabilità sia nell’indicazione delle misure che nella stima della loro efficacia, in funzione della tipologia di misure prese in considerazione e delle assunzioni poste a monte delle stime.
Dalle analisi svolte dall’ENEA risulta che il settore dei trasporti presenta un elevato margine di contenimento di consumi energetici ed emissioni climalteranti, nonostante le ipotesi di crescita della domanda; le analisi effettuate non tengono ancora conto degli effetti del caro petrolio e della crisi economica in atto. Si evidenzia che per ottenere risultati significativi è, comunque, necessario agire su più fronti: dalle prestazioni energetiche del parco veicolare alla promozione delle modalità di trasporto meno energy consuming e a minor impatto sul clima, all’introduzione graduale di biocombustibili di ultima generazione.
La via di una riduzione drastica dell’emissione specifica di CO2 media del venduto autovetture, indicata dalla Commissione Europea nelle sue strategie per i trasporti, appare obbligata in vista di obiettivi di contenimento di consumi energetici ed emissioni climalteranti, e gli obiettivi in tal senso non possono che essere ambiziosi. Per il caso italiano, che già presenta emissioni medie molto basse in virtù della preferenza accordata dalla clientela al segmento medio basso della gamma commercializzata, si può addirittura puntare ai target comunitari più spinti (95 g CO2/km entro il 2020); naturalmente non è pensabile che tale obiettivo possa essere conseguito solo attraverso miglioramenti tecnologici ma occorre puntare alla riduzione della massa e della potenza del venduto futuro. Sotto questo aspetto le misure ritenute più efficaci sono sicuramente quelle che agiscono sulle scelte di acquisto degli utenti della strada (ecoincentivi): tassazione aggiuntiva sulle auto a più elevati consumi ma anche limitazione degli accessi in funzione del livello di emissioni, riduzione dei limiti di velocità sulle autostrade (a 120 km/h) ed enforcing dei controlli sul rispetto dei limiti stessi.
Un occhio alle perdite energetiche
Essenziale, per tutto il parco stradale, anche l’adozione di accorgimenti aggiuntivi per la riduzione delle perdite energetiche non pertinenti a motori e trasmissione; in particolare l’introduzione di standard di viscosità sui lubrificanti può dare contributi molto rilevanti a fronte di un rapporto costi/benefici molto favorevole; nel caso dei pneumatici a bassa resistenza al rotolamento, si possono ottenere buone riduzioni di consumi ed emissioni gas serra ma in presenza di un sostanziale pareggio fra costi e benefici. Fra i dispositivi da poter utilizzare sul prossimo venduto, il sistema di controllo della pressione degli pneumatici è il più efficace, senza nulla togliere al potenziale dei condizionatori ad elevata efficienza e dell’indicatore di cambio marcia; in tutti i casi l’elevata redditività degli investimenti necessari giustifica una pronta adozione di provvedimenti in favore della diffusione di tali dispositivi.
Non sono, inoltre, da sottovalutare i risultati ottenibili mediante una maggiore consapevolezza, da parte dell’utenza, del potenziale di riduzione dei consumi energetici del trasporto su strada mediante accorgimenti di guida e di manutenzione dei veicoli; campagne in questo senso potrebbero fare particolarmente leva sul sensibile aumento dei costi di esercizio del trasporto privato a seguito del caro petrolio.
Un altro caposaldo per la razionalizzazione dei consumi energetici nei trasporti è da sempre il trasferimento modale dall’autovettura al trasporto pubblico su gomma e su ferro, esso rimane un imperativo ai fini non solo energetici e ambientali ma anche di vivibilità dei nostri centri urbani. In questo caso le misure da poter adottare sono più che note e riguardano, oltre il finanziamento di interventi di adeguamento del servizio, interventi strutturali tesi a potenziare e rivalutare i parcheggi di scambio, la regolamentazione degli accessi, le politiche di tariffazione dei parcheggi, la tariffazione integrata, le informazioni all’utenza attraverso sistemi ITS. L’impiego della telematica potrebbe anche supportare l’introduzione di misure innovative quali ad esempio l’istituzione di «crediti di mobilità» su autovettura privata all’interno dei centri urbani; si tratterebbe di istallare a bordo dei veicoli dei dispositivi di contabilizzazione delle emissioni di CO2 verificando nel contempo, attraverso sistemi di localizzazione satellitare sempre più diffusi a bordo dei veicoli, l’area di emissione.
Le soluzioni per il trasporto merci
Riguardo al trasporto merci le strategie nel medio termine si concentrano su tre linee di intervento: maggiore efficienza del trasporto di lunga distanza, Autostrade del Mare, piattaforme per la distribuzione urbana delle merci.
Provvedimenti in favore di una maggiore efficienza dell’autotrasporto di lunga distanza sono sicuramente efficaci e redditivi, sia sotto un profilo ambientale che di economia aziendale; si tratta di ottimizzare carichi e percorsi attraverso una maggiore cooperazione fra operatori del trasporto merci su strada.
La promozione delle Autostrade del Mare, agli attuali livelli di saturazione, non sembra garantire un risparmio energetico rispetto al trasporto tutto strada delle merci per cui l’obiettivo prioritario deve essere conseguire una maggiore saturazione dei servizi esistenti e, nel caso della creazione di nuove linee, verificare attraverso accurati studi di fattibilità, che la domanda potenziale sia adeguata alla capacità offerta. Inoltre è importante che siano adottate navi adeguate al trasporto merci più efficienti dal punto di vista energetico e meno inquinanti.
Riguardo alla realizzazione di piattaforme per la distribuzione urbana delle merci il giudizio rimane sospeso, visto che sarebbe necessario verificare più approfonditamente l’effetto di tali misure sulla congestione urbana; allo stato dell’arte i risultati dell’analisi porterebbero a concludere che gli interventi di convenienza più immediata riguardano le aree e gli orari di scarico merci.
Un cambiamento radicale
La difficoltà più grande negli interventi di razionalizzazione del sistema trasporti, escludendo i miglioramenti tecnologici dei veicoli, si incontra nel tentare di modificare comportamenti legati sia agli stili di vita che all’organizzazione produttiva ed economica in generale.
Come parlare nel medio e lungo periodo di razionalizzazione della mobilità urbana prescindendo dalla riorganizzazione delle funzioni territoriali? È assolutamente necessario contrastare l’attuale linea di tendenza al decentramento delle residenze e delle attività commerciali legata al caro-alloggio nei centri storici e alla creazione di grandi centri commerciali in periferia, tendenza deleteria perché aumenta la lunghezza dello spostamento medio e rende più difficile organizzare efficacemente il servizio pubblico.
Come puntare alla sostenibilità del trasporto delle merci senza influire sull’organizzazione produttiva e commerciale che ha subito negli ultimi due decenni profonde modificazioni a seguito del processo di globalizzazione mondiale, portando ad un aumento degli scambi e delle percorrenze delle merci? Naturalmente non è possibile pensare di contrastare questo processo a livello di singolo Paese, ma si può iniziare dal rilanciare il consumo di prodotti locali (non protezionismo ma politiche fiscali).
L’ENEA ha valutato il potenziale di riduzione di consumi energetici ed emissioni di gas serra per due insiemi di misure adottate o da adottare:
«Tecnologiche»
• ecoincentivi 2007-2008;
• produzione ed acquisto autovetture e veicoli merci a più bassi consumi ed emissioni di CO2 ;
• misure aggiuntive di efficientamento dei veicoli stradali (lubrificanti a bassa viscosità, pneumatici a bassa resistenza, condizionatori ad elevata efficienza, indicatori cambio marcia, controllo pressione pneumatici).
«Pianificazione e gestione»
• esercizio rete AV/AC;
• esercizio nuove linee metropolitane e tranviarie;
• potenziamento del trasporto pubblico locale su gomma;
• promozione delle «Autostrade del Mare »;
• riorganizzazione del trasporto merci di lunga percorrenza su gomma;
• realizzazione ed esercizio di Centri di Distribuzione Urbana delle merci;
• applicazione di sistemi ITS di regolazione e controllo del traffico urbano;
• ecodriving e riduzione velocità in autostrada.
Nel complesso delle misure analizzate si stima una riduzione di consumi energetici dell’ordine di 60 Mtep e di emissioni di gas serra intorno a 190 Mt CO2 eq. sull’intero arco temporale 2010-2020; a questo potenziale va aggiunto quello relativo all’introduzione di biocarburanti, stimato intorno a 34 Mt CO2 e 23 Mtep nell’ipotesi di raggiungimento del target di sostituzione di un 10% sui combustibili fossili.
Le misure tecnologiche, nel loro complesso, risultano più efficaci di quelle di pianificazione e gestione rispetto agli obiettivi energetici e climatici. Se però si esamina la riduzione dei costi esterni, comprendendo i costi di congestione e sicurezza, si ottiene un sostanziale livellamento fra i due insiemi di misure; senza considerare che le misure di pianificazione comportano benefici economici interni non considerati nelle analisi energetico- ambientali (riduzione del costo generalizzato del trasporto).
Naturalmente tutti i provvedimenti andrebbero analizzati alla luce delle ricadute dell’aumento dei prezzi del petrolio e della crisi economica sulla mobilità.
Per rendere più sostenibile il sistema dei trasporti non si può, quindi, prescindere da una profonda innovazione delle tecnologie veicolari, di sviluppo di tecnologie per la produzione di biocombustibili, di sviluppo di sistemi telematici che necessitano senz’altro di un contributo significativo dal mondo della ricerca pubblica.
Il ruolo dell’innovazione e il contributo dell’ENEA
L’ENEA è impegnato da diversi anni nello sviluppo di soluzioni tecnologiche per la mobilità sostenibile, con uno spettro ampio di attività che spazia dai modelli di analisi del sistema dei trasporti, alle tecnologie di gestione della mobilità, alle tecnologie di trazione a basso impatto, alle tecnologie dei materiali, ai biocombustibili. Tra le linee di attività più significative:
• Strumenti per l’analisi e la pianificazione del sistema dei trasporti
Sono stati realizzati sistemi SW per la pianificazione e la valutazione, di interventi sia gestionali che infrastrutturali in ambito urbano (sistemi Mobility, ISHTAR, MINNI); la valutazione energetico-ambientale stima anche i potenziali danni sulla salute e sui monumenti.
Sono stati realizzati (in collaborazione con il Consorzio di ricerca TRAIN) sistemi di simulazione della rete logistica nazionale con possibilità di effettuare l’analisi costi-benefici (inclusi costi energetici ed ambientali) di interventi infrastrutturali e tecnologici anche nei nodi di scambio, in particolare (SYLOG per la pianificazione del trasporto intermodale, SITRAC per trasporto marittimo).
• Strumenti e modelli per la gestione on line del traffico
Un’importante linea di attività riguarda lo sviluppo di sistemi di supervisione molto più affidabili di quelli attuali nel fare previsioni sullo stato del traffico con l’obiettivo di supportare una gestione dinamica della mobilità nelle aree urbane (collaborazione con la società Octotelematics nell’ambito del programma Industria 2015).
Un’altra tipologia di modelli consente l’ottimizzazione on line della distribuzione delle merci in ambito urbano e la gestione in tempo reale del trasporto multimodale delle merci e dei relativi processi logistici (CITYLOG per l’ottimizzazione delle piattaforme logistiche, SETRAM per il trasporto multimodale).
• Veicoli a basso impatto
Da un paio di anni l’ENEA ha attivato una linea di ricerca che può considerarsi un primo contributo alla realizzazione di un veicolo specializzato per le missioni urbane (veicoli piccoli per minimizzare l’occupazione degli spazi, sistemi di trazione a bassissimo consumo per limitare gli impatti ambientali ed i consumi energetici, progettati per percorrenze giornaliere di breve raggio). Si è realizzato un prototipo di una vettura ibrida, caratterizzata da consumi molto ridotti, inferiori a 2,5 l/100 km ed emissioni quasi zero.
Inoltre recentemente è stato brevettato un sistema di trasporto pubblico innovativo, (sistema Zerofilobus) che può essere un’alternativa economica, nelle aree urbane, a tramvie e busvie. Si tratta di un sistema basato sull’utilizzazione di supercapacitori e controllo on line, che consente di ricaricare bus elettrici solamente durante il tempo delle fermate sulla linea di trasporto (tempo 11-12 secondi). Il sistema è in corso di realizzazione in collaborazione con Bredamenarinibus nell’ambito di un progetto finanziato nel programma Industria 2015.
• Biocombustibili di nuova generazione
Presso il CR ENEA Trisaia vengono sviluppate tecnologie avanzate per le trasformazioni termochimiche e biologiche necessarie ad ottenere biocarburanti liquidi con caratteristiche analoghe a quelli derivati dal petrolio, partendo da biomasse di tipo legnoso ed erbaceo, anche sottoprodotti del settore agroalimentare ed agroforestale. L’obiettivo principale è quindi utilizzare materia prima non food. Le attività riguardano innanzitutto la produzione di etanolo da cellulosa mediante pretrattamento con steam-explosion (collaborazione con l’azienda Mossi&Ghisolfi) per la realizzazione del primo impianto produttivo in Italia che entrerà in funzione nel 2012 in Piemonte. In questo impianto verranno utilizzati gli scarti del mais e colture energetiche che ai climi del nostro Paese hanno un’alta produttività. Altro settore in cui è impegnato l’ENEA riguarda la gassificazione delle biomasse per produrre energia elettrica e calore progettando e realizzando impianti che possono essere condotti nelle nostre aziende agricole. Questo background tecnologico lo si sta utilizzando per raggiungere un altro ambizioso obiettivo: utilizzare la miscela di gas, ricca di idrogeno e carbonio molecolare, per sintetizzare benzina e diesel uguali a quelli che escono da una raffineria.
Maurizio Romanazzo
Responsabile settore Energia nei trasporti, ENEA
Maria Pia Valentini, Maria Gabriella Messina
