il futuro della mobilità è davvero così elettrizzante?

Molte Case Automobilistiche indicano tra il 2030 e 2040 la cessazione di produzione del motore termico. Milioni di consumatori dovranno transitare all’emissione zero. Il passaggio non sarà né facile né indolore. E lungo, visto che In Italia nel 2016 le auto elettriche sono lo 0.07% del parco circolante (1.373 modelli venduti) e le ibride 38.060, 0.1%. Transizione lunga con inevitabili disagi, come i blocchi per il parco residuale e l’impellente necessità della rottamazione collettiva.

Oil Production

Le date sopra indicate suggeriscono un passaggio all’emissione zero ben prima della sterilità di produzione del petrolio, attualmente prodotto nella misura di 25 mln di barili/die tra USA (prevalentemente shale) e Russia. Aggiungasi l’area arabica che, come noto, è il bacino petrolifero più ricco al mondo, in esaurimento ancora non previsto. La dismissione delle industrie di estrazione, raffinazione e distribuzione dovrà imporre una conversione verso altre diversificazioni dell’oil e le potenze mondiali sopra riferite non sembrano voler abdicare ad un’egemonia che solo il petrolio ha loro conferito. Basti pensare al ruolo dell’Eurasec, confederazione euroasiatica con Mosca leader di paesi ex sovietici oggi alleati economici ( i 5 Stan e il Kazakhstan).[1]

Vantaggi dell’elettrico

6 milioni di decessi nel mondo per smog, in Italia 36 mila decessi, 40 mila in Gran Bretagna impongono una soluzione certa al problema della respirabilità dell’aria nelle città, non solo grandi ma anche e soprattutto medio-piccole, ove il trasporto locale non satura la domanda di mobilità e il ricorso al privato è d’obbligo. Ma alcune ombre vanno sanate e subito!

Scarsa rumorosità

Ciò che per molti è problema (inquinamento acustico) si rivela anche al suo reciproco: la vettura elettrica è troppo silenziosa e non dà segni di sé.  La prima contestazione arriva dalla Federazione Americana dei Ciechi, ma obiezioni simili sono arrivate anche dal Giappone e dalla Commissione Europea.

Secondo uno studio della NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) le auto ibride hanno il 50% delle possibilità in più di provocare incidenti in cui siano coinvolti pedoni che non si accorgono dell’imminente pericolo. La NHTSA ha infatti deciso che dal 2019 tutte le auto elettriche o ibride dovranno essere dotate di un sistema di alert, rombo o segnalatore acustico che segnali direzione e velocità del veicolo. Questo per velocità urbane inferiori ai 30 km/h perché a più elevate velocità di crociera giuocano altri fattori (visibilità, rotolamento etc), ( Crea A., Repubblica, 2016).

Ruolo del sistema elettrico in caso di incidente

In caso di incidente si correrebbero gravi pericoli per la presenza di cavi elettrici e batterie da 450, addirittura sistemi di trasmissione da 600 volts, che, malgrado l’incidente, restano in tensione e potrebbero emettere scosse elettriche letali sia per i passeggeri sia per i soccorritori.

Al contrario della vettura elettrica, su un auto a trazione termica,benzina o diesel, è possibile rimuovere la chiave di accensione per portare l’intero sistema di funzionamento in uno stato di sicurezza

Per ridurre questo rischio, i sistemi di trasmissione dei motori elettrici vengono montati tra gli assi del veicolo e l’intero sistema è protetto dal kevlar; in caso di incidente il sistema di controllo disattiva il circuito di alta tensione tra alimentatore e batteria ma questa tecnica non sempre è efficace.

Il fuoco. Scomparso da quando sono stati adottati sistemi di interruzione dell’alimentazione (benzina) o vetture diesel, meno infiammabili, lo spettro del rogo torna a farsi temere.

Un’auto elettrica incidentata e in fiamme, continua a trasmettere tensione da 450 Volts ( il doppio delle abitazioni a 220 Volts, quella industriale 380 Volts). Utilizzando le pompe ad acqua, il corto circuito può colpire i soccorritori e incenerire i passeggeri.

Questo impone istruzioni e dotazioni ben precise: occorrerà formare gli operatori di soccorso e dotarli di strumentazione adeguata ad affrontare scosse elettriche importanti, come ad esempio guanti e tute isolanti resistenti fino a 1000 Volts.

Colonnine da ricarica a macchia di leopardo “malato”

Attualmente sono presenti in Italia circa 1200 colonnine di ricarica, di 4 tipi principali che differiscono per connettori, voltaggio, amperaggio, sistema di autorizzazione alla ricarica e di contabilizzazione, etc. con tempi lunghi alla ricarica. Vanno invece incrementati in città, in luoghi compatibili con eventuale file d’attesa, in autostrada ed in aree di possibile emergenza.

Le batterie per sè

1)      Batterie al piombo-acido: sono utilizzate dai motori di avviamento per i motori termici ma sono anche usate come batterie di trazione nei mezzi di movimentazione (muletti, transpallet) nella logistica del settore industriale e commerciale, mezzi non autorizzati a circolare sulle strade. Ad autonomia limitata, al termine della fase di ricarica oppure in caso di sovraccarica, generano ossigeno e idrogeno, che fuoriesce da apposite valvole con possibilità di miscele esplosive.

2)      Batterie al nichel-metallo idruro NIMH. Agli albori dell’ibrido, erano in dotazione alle prime Prius o Honda Insight. Oggi sono quasi completamente sostituite dalle batterie agli ioni di litio. Simili alle batterie al nichel-cadmio, dove l’anodo anziché essere cadmio è una lega, hanno capacità superiore rispetto alle Ni-Cd, l’effetto memoria è meno rilevante, ma rispetto alle batterie al litio hanno maggiore decay e minore densità di energia.

3)       Batterie agli ioni di litio Li-ion. Batterie ermeticamente sigillate (in dotazione a cellulari e pc). Costi e vita non lunghissima non le indicano come candidate alla trazione a lungo termine.

4)       Batterie ai polimeri di litio Li-pol. Evolute dalle batterie Li-ion, sono utilizzate dalle automobili Tesla. Rispetto le “classiche” batterie Li-ion, l’elettrolita, anziché solvente liquido, è un polimero solido non infiammabile. Però anche la Tesla è andata in rogo! Tutto dipende dall’uso, dalle temperature esterne ( la Tesla è di casa nei test in California).

Altri tipi di batterie sono in via di sperimentazione, come le batterie al litio-aria (molto promettenti), zinco-aria o al sodio-aria, o le batterie calde ai sali fusi (Ni-NaCl).  Si pensa anche di rispolverare quelle argento-zinco utilizzate nei mezzi aerospaziali o nei sommergibili diesel-elettrici della Seconda Guerra Mondiale. Ma sempre dotate di un adeguato sistema di raffreddamento con acua e glicole etilenico come per i frigoriferi, ( Antincendio-Italia.it, 2017).

Thermal Runaway

In definitiva , il problema principale risiede nel cosiddetto “thermal runaway”, ossia un subitaneo ed inarrestabile incremento della temperatura, che in breve porta alla rottura dell’equilibrio termico del sistema ed alla distruzione completa delle batterie e della vettura. Una reazione di fusione a caldo, simile a quella dei sottomarini nucleari quando non si può arestare la fusione del nucleo.

La  NHTSA ha dedotto le seguenti cause:

1) urti meccanici;

2) problemi elettrici (cortocircuito, sovraccarica, eccessiva scarica);

3) problemi termici endogeni ed esogeni

Inquinamento Elettromagnetico in Auto

L’elettromagnetismo (ES) costituisce a buon diritto una variante dell’inquinamento aereo, oltre al visivo ed al luminoso, forse meno conosciuta ma non per questo meno insidiosa. Ancor più perché impalpabile, inodoro, privo di tracce e di quando possa colpire uno dei 5 sensi umani.

Nell’immaginario collettivo, il termine elettrosmog, segnala nocività da parte di un killer silenzioso ed invisibile. Le fonti passano dai campi statici di altissima potenza a campi di bassa potenza, con risonanze non lineari atte a decompattare il DNA.

I campi elettromagnetici sono differenziati in alta frequenza (infrastrutture di telecomunicazione RDB, radio- e tele-diffusione, dispositivi wireless, telefonia cellulare) ed i campi elettromagnetici a bassa frequenza, generati dalle infrastrutture di trasporto dell’energia elettrica (elettrodotti) e cavi elettrici percorsi da correnti alternate di forte intensità.

Nel 2001 l’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC), ha inserito i campi magnetici in bassa frequenza in categoria 2B considerandoli un fattore di rischio doppio per la leucemia infantile quando l’esposizione avvenisse per valori di campo magnetico superiori a 0,4 microTesla. Nel 2011 IARC ha inserito anche i campi elettromagnetici in alta frequenza in categoria 2B classe cancerogena possibile per l’uomo, senza però definirne la dose. L’OMS ha dunque dovuto riconoscere che “ad oggi, nessun effetto dannoso per la salute è stato riconosciuto come causato dall’uso di telefoni mobili”. Prevale però il criterio della precauzione per cui numerosi Stati si appellano al cittadino affinchè ne minimizzi l’esposizione, come appunto recitano, per la legislazione italiana, le leggi 36 e 66 rispettivamente del febbraio e marzo 2001.

Applicazione al mondo dell’auto

Non solo per le batterie, la vettura d’oggi è ricca di componenti elettriche, fonti di elettromagnetismo, ma l’evoluzione verso l’elettrico comporterà larghe superfici in grado di evocare elettromagnetismo. Per quanto gli AA statunitensi non segnalino influenze negative né su gli elettrostimolatori (pacemaker) né aumento del campo elettromagnetico all’interno della vettura,  la sempre crescente applicazione wireless per i dispositivi di automazione in remoto, darà sensibile incremento delle fonti elettromagnetiche ed autorizza ad evocare un principio di precauzione.

Attualmente possiamo fornire un elenco parcellare delle fonti contenute nell’abitacolo della vettura, che non possono essere allontanate come avviene nel domicilio, ma che tuttavia possono essere soggette a varie forme di schermatura. Esse sono:

Telefono cellulare che va tenuto a distanza e utilizzato mediante auricolare

Sistema Radio Integrato (navigatore, radio-CD, DVD). Che produca onde elettromagnetiche ciascuno può accertarlo, basti percepire la temperatura dell’apparecchio dopo pochi minuti di utilizzo.

Ogni dispositivo wireless integrato ( tablet, pc etc.)

Dette apparecchi nella micro cubatura del veicolo possono rappresentare un problema generando turbe del ritmo cardiaco. Altre patologie non d’organo ma sistemiche riguardano gli effetti sul sistema immunitario, leso solo per stimolazioni croniche e reiterate. Tra quelle funzionali, va citata la possibilità d’insorgenza della crisi vagale con possibili effetti di dispnea, nausea e vomito.

In definitiva per evitare questi fenomeni clinici, si tenderà alla schermatura della vettura che, per essere completa, dovrà necessariamente aumentare di peso con riduzione della performance in termini di autonomia.

Crea A.Obbligo di rumore: gli Usa vietano le auto elettriche silenziose, Repubblica, 15 novembre 2016

[1] Ferrara A. et al., La vita al tempo del petrolio, Agorà & Co, 2017

Ferrara A. et al. Fisiologia Clinica alla guida, Piccin, Padova, 2015

http://antincendio-italia.it/il-rischio-incendio-nei-veicoli-elettrici/ 17 maggio 2017