Il mondo dei sostituti del carburante
Un veicolo ecosostenibile è quello che produce impatti meno dannosi per l'ambiente rispetto a un veicolo con motore a combustione interna convenzionale. Può utilizzare gas naturale liquefatto (GNL), gas naturale compresso (CNG), biocarburanti e altro. Tuttavia, un veicolo veramente ecologico deve soddisfare requisiti specifici e può includere auto elettriche, veicoli ibridi-elettrici, veicoli a celle a combustibile e altro ancora. Questi veicoli sono alimentati da alternative ai combustibili fossili (benzina, gas naturale, diesel) e non producono emissioni di gas a effetto serra (GHG) .
Perché abbiamo bisogno di carburante alternativo per i trasporti?
Il risultato del vertice UNFCCC di Parigi nel 2015 (COP21) è stato l'approvazione dello storico Accordo di Parigi in cui i paesi del mondo si sono impegnati, tra gli altri, a ridurre in modo significativo le emissioni globali di GHG. Una leva fondamentale nelle strategie per il raggiungimento degli obiettivi dell'accordo di Parigi è il passaggio dall'uso di combustibili fossili alle energie rinnovabili, compresa l'energia nucleare, e il progresso verso economie a minore intensità energetica. Inutile dire che il settore dei trasporti genera un'ampia quota di emissioni di gas serra GHG.
Sia i caricatori che i vettori hanno molto da considerare poiché mirano a diversificare il loro mix di fonti energetiche per il trasporto. È un atto di equilibrio che richiede di soppesare molti fattori come l'investimento di capitale, il costo del consumo di energia, le infrastrutture disponibili e gli obiettivi di sostenibilità individuali.
Dividiamo i motori a combustione interna in due categorie: singola fonte di carburante (la più comune) e fonte di carburante multiplo. Qui utilizziamo veicoli elettrici a batteria, solari, biocarburanti (biodiesel, bioalcool, etanolo, carbone di legna, gas naturale compresso ecc.). Il sistema di alimentazione completi può funzionare con uno dei combustibili. (ad esempio gas + liquido, gas + gas, liquido + liquido). Il carburante flessibile, noto come flex-fuel / flexifuel in Europa o flex in Brasile, viene utilizzato nei veicoli con un motore a combustione interna progettato per funzionare con più di un tipo di carburante. I veicoli a carburante flessibile più comuni sul mercato utilizzano una miscela di benzina e fino all' 83% di etanolo.
Qual è la vera risposta al carburante alternativo?
I biocarburanti, prodotti dalla biomassa, sono già disponibili. Gli esempi includono l'etanolo prodotto da canna da zucchero, mais, sorgo e biodiesel ottenuto da oli vegetali e grassi animali liquidi. Questi combustibili rientrano in una classe di energia rinnovabile, meno tossica e molto più ecosostenibile dei combustibili fossili convenzionali, in grado di ridurre le emissioni nel settore dei trasporti. Naturalmente, ci sono sfide, come la difficoltà nell'utilizzo del biodiesel a freddo, poiché provoca la cristallizzazione e tende a gelificare (congelare), il che potrebbe causare gravi danni al motore di un camion.
Come accennato in precedenza, il gas naturale compresso e liquefatto (CNG e LNG) sono alternative alla benzina e al diesel. Il metano era effettivamente in uso prima della seconda guerra mondiale in Europa, tuttavia, i problemi di spazio di stoccaggio ridotto rendevano la distanza di viaggio molto breve: 50-70 chilometri.
Oggi, questa alternativa ecosostenibile a basse emissioni sta guadagnando quote di mercato per il trasporto pesante. I progressi nelle tecnologie del motore e del sistema di alimentazione del carburante hanno contribuito all'uso del settore della logistica insieme al prezzo delle azioni basso e stabile.
Il GNL è più costoso del metano da produrre, immagazzinare e trasportare. Emette livelli leggermente più alti di emissioni di GHG. Il suo utilizzo è più comune in Europa, dove mancano condutture per il trasporto di metano a lunga distanza.
Gli Stati Uniti hanno abbondanti risorse di gas naturale dal boom del gas scisto che ha consentito enormi aumenti della produzione. Esiste una sfida intorno al tipo specifico di motore e alla disponibilità di stazioni di rifornimento per camion che utilizzano gas di scisto, che richiederanno ulteriori investimenti tecnologici e infrastrutturali. Il metano può essere utilizzato nei motori diesel con un migliore consumo di carburante. Per quanto riguarda la ecosostenibilità, è ancora un combustibile fossile e la sua produzione lascia un'enorme impronta di carbonio.
Lo stoccaggio di energia per i veicoli elettrici nel settore cargo è ancora una grande sfida per quanto riguarda la sicurezza, le dimensioni, i costi e la gestione complessiva della batteria. Il costo dei tempi di fermo del camion durante la ricarica può renderlo meno allettante in alcune catene di approvvigionamento. Inoltre, dopo la ricarica completa, un camion può percorrere in media circa 350 chilometri, mentre la maggior parte delle spedizioni lunghe è di 1000 chilometri o più.
Dobbiamo tenere presente che la rete elettrica locale riceve energia da impianti che non sono necessariamente privi di emissioni, quindi può essere difficile misurare le emissioni effettive di veicoli alternativi. Ad esempio, in Islanda quasi tutta la produzione di elettricità è fornita da energia rinnovabile, quindi le stazioni di ricarica dei veicoli sono alimentate dalla rete che genera elettricità da energia idroelettrica e geotermica. D'altra parte, negli Stati Uniti, la maggior parte dell'elettricità generata proviene da combustibili fossili.
La produzione di combustibili alternativi cresce ogni anno, tuttavia rimangono molte sfide. Anche se risolviamo il problema della mancanza di risorse, ci sono ancora diversi problemi ambientali aperti.
Il ritmo di sviluppo dei veicoli ibridi nel mondo, sembra essere l'idea più promettente per la prossima generazione di camion. Il prossimo periodo rappresenterà un passo intermedio nel passaggio all'elettricità come principale fonte di combustibile. L'UE, gli Stati Uniti e il Giappone stanno già migliorando l'efficienza attraverso il ridimensionamento del motore.
Le zone a basse emissioni (LEZ) stanno diventando più popolari nelle più sviluppate città in tutto il mondo. Si tratta di un'area definita in cui l'accesso è limitato per migliorare la qualità dell'aria. Non è consentito l'ingresso ai camion inquinanti, quindi questo è un ulteriore incentivo per le società di logistica a utilizzare più motori a doppia alimentazione per garantire che le consegne regolari di merci non vengano interrotte.
Dopo aver visto i camion ibridi sul mercato, saremo in grado di pensare a come rendere più efficiente il sistema completamente elettrico. La soluzione è trovare un modo per caricare la batteria durante il viaggio, utilizzando tecnologie già esistenti come i pannelli solari o le strade wireless che caricano il veicolo durante la guida.
Il nostro obiettivo per il momento è ottimizzare il processo utilizzando una varietà di tecnologie digitali per gestire in modo efficiente flotte di veicoli pesanti.
