Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


mercoledì 23 settembre 2015

Cosa possiamo imparare dal "caso Volkswagen? Principalmente, che il motore a scoppio è obsoleto

Da "Cassandra Legacy", traduzione di UB


Credo che a questo punto non sia rimasto più nessuno sull'intero pianeta che non ha sentito dire che la Volkswagen ha imbrogliato i suoi clienti falsificando i dati dei test di emissione dei suoi motori diesel. Forse ci sono delle buone ragioni per questa caccia alle streghe, ma credo che andrebbe anche presa con una certa cautela. In effetti, con molta cautela.

Ho lavorato per circa vent'anni in progetti in collaborazione con l'industria automobilistica e credo di sapere come funzionano queste ditte. E vi posso dire che non sono attrezzate per "imbrogliare", nel senso di infrangere la legge o ignorarla. Non lo fanno, capiscono benissimo che il risultato potrebbe essere qualcosa tipo quello che sta succedendo oggi alla Volskwagen, che corre seriamente il rischio di scomparire come industria automobilistica. Al contrario, le industrie automobilistiche tendono a un approccio estremamente legalistico e ad applicare alla lettera le regole e le leggi.

Ciò detto, è chiaro anche che le industrie automobilistiche lavorano per il profitto e che i loro manager devono "ottenere risultati". Ne consegue che, se le leggi e le regolazioni non sono chiare, o se non dicono esplicitamente che una certa cosa è proibita, se quella cosa porta un vantaggio all'industria, è possible che la si metta in pratica.

Questo è, credo, quello che è successo in questo caso. E' ben noto che i risultati dei test di emissione fatti in laboratorio sono sempre molto migliori di quelli su strada. Ed è ben noto che le prestazioni dei veicoli sotto test in condizioni standardizzate sono sempre molto migliori di quelli dei veicoli normali. Lo si sa bene, per esempio potete guardare quiqui. (h/t G.Meneghello).

Allora, se tutti imbrogliano (oppure, più gentilmente "interpretano" la legge), perché prendersela in particolare con la Volkswagen? Forse hanno fatto qualcosa di particolarmente orribile, ma non sarei sorpreso se venisse fuori che non erano i soli a usare il trucco di cui sono accusati per nascondere le emissioni di ossidi di azoto. In ogni caso, sono sicuro che, prima di fare quello che hanno fatto, hanno sentito il loro ufficio legale e ne hanno avuto un qualche tipo di autorizzazione a procedere, probabilmente basata sul ragionamento che tutto quello che non è esplicitamente proibito è legale. Lascio comunque ai complottisti di ragionare sulle ovvie implicazioni di questa faccenda.

Piuttosto, vorrei concentrarmi su qualcosa che ho imparato nel mio lavoro con l'industria automobilistica; ovvero che la riduzione dell'inquinamento nei motori a scoppio è un buon esempio dei ritorni decrescenti della tecnologia. E non solo questo; illustra anche come le buone intenzioni sono spesso in conflitto con la realtà, e alle volte danno risultati opposti a quelli sperati.

E' una storia lunga e affascinante che, qui, posso solo riassumere nelle sue linee principali (*). Comunque, il concetto di "inquinamento" era diventato popolare negli anni 1970 e divenne rapidamente chiaro che una delle maggiori sorgenti di inquinamento erano le emissioni dai motori autobobilistici. Questo ha portato a un esteso dibattito: secondo alcuni, bisognava liberarsi dai motori a scoppio e rimpiazzarli con motori elettrici. Secondo altri, era possibile ridurre a livelli accettabili l'inquinamento prodotto dai motori tradizionali. La seconda posizione si è imposta, non senza una dura lotta (vi ricordate il film "chi ha ucciso l'auto elettrica"?). Questo ha portato a promulgare un gran numero di leggi che miravano a produrre motori più efficienti e meno inquinanti. Nel complesso, i risultati sembrano essere stati buoni (vedi, per esempio,qui).

Tuttavia, lo scandalo Volkswagen ci dice che, probabilmente, i miglioramenti degli ultimi anni tempi sono stati ottenuti, se non proprio imbrogliando, perlomeno mediante un'interpretazione creativa delle leggi. Un punto particolarmente importante qui ha a che vedere con lo specifico inquinante che ha condotto all'incriminazione di VOlkswagen: l'abbattimento degli ossidi di azoto. E' un problema particolarmente rognoso perché deriva da esigenze contrastanti. Una è di avere un basso livello di inquinamento, l'altro bassi consumi. Per avere bassi consumi, bisogna migliorare l'efficienza del motore e questo si può fare con il motore diesel, invece di quello convenzionale a benzina. I motori diesel lavorano a più alte temperature e pressioni e questo li rende più efficienti. Ma questo fa anche si che producano più ossidi di azoto. E' un problema che ha a che vedere con la termodinamica della combustione, e tutti sanno (o dovrebbero sapere) che se uno prova a far la guerra alla termodinamica, la termodinamica vince sempre. Il problema è sostanzialmente irrisolvibile, perlomeno a costi compatibili con il prezzo di un veicolo ordinario. E quando uno si trova di fronte a un problema irrisolvibile, la tentazione è spesso quella di imbrogliare. Questo è, evidentemente, quello che è successo con l'industria automobilistica e i risultati ci appaiono evidenti oggi con lo scandalo  Volkswagen.

Tuttavia, se è vero che non possiamo vincere contro la termodinamica, è anche vero che non dobbiamo necessariamente combatterla. Una battaglia contro il motore a scoppio è stata persa negli anni 1970, ma possiamo ancora vincere la guerra. L'auto elettrica sta avendo un ritorno spettacolare. I motori elettrici non producono alcun tipo di inquinamento gassoso, sono molto più efficienti dei motori a scoppio e, in più, sono compatibili con l'energia rinnovabile. Che cosa possiamo chiedere di più? Questa volta, vediamo di evitare gli errori del passato!




 (*) E' una storia che spero di poter raccontare in un nuovo libro sul quale sto lavorando.

31 commenti:

  1. Mi sembrano osservazioni assai sensate (sul ritorni decrescenti avevo osservato poco fa qualcosa di simile).
    Negli scenari attuali, nei quali il grosso, lo zoccolo duro della produzione di energia elettrica è da fonti fossili (magari con centrali vecchie che arrivano a un 20% del rendimento) i motori elettrici che vanno con energia elettrica in gran parte termoelettrica sarebbero un... peggioramento di efficienze rispetto al - vado a memoria - circa 30% di resa dei motori termici.

    Si arriva sempre al solito punto: se la popolazione e relativa impronta ecologica fosse un sesso, un ottavo o un decimo della attuale, le produzioni e di energia elettrica da fonti rinnovabili e di biocarburanti che non sottrarrebbero spazi né al selvatico (che avrebbe molta più superficie a disposizione), né all'agricoltura per alimentazione, sarebbero più che sufficienti.

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    1. Ci sono degli studi che indicano che l'accoppiata motore elettrico + centrali a fossili e comunque più efficiente dei motori termici alimentati direttamente a fossili. Poi, via via che le rinnovabili penetrano nella rete, la resa migliora sempre di più

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    2. @Ugo Bardi potrebbe fornire qualche riferimento a questi studi che "indicano che l'accoppiata motore elettrico + centrali a fossili e comunque più efficiente"? Grazie! Comunque non fatico a crederci, perchè l'energia elettrica da combustibili viene prodotta in maniera "centralizzata" e quindi immagino sia più efficiente rispetto alla produzione "distribuita" nelle singole autovetture.

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    3. Ce ne sono a mucchi; senza troppo dannarmi, sono capitato su questo

      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775308018934

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    4. Ugo, ne avevamo parlato qua:
      http://www.climalteranti.it/2014/02/21/il-ruolo-della-mobilita-elettrica-nella-riduzione-delle-emissioni-di-gas-climalteranti/

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    5. Grazie.
      In ogni caso il modello dell'auto elettrica personale è una riverniciatura verdognolastra di un sistema di (im)mobilità privata basato su catrame e gomma.

      Cosa possiamo imparare? Principalmente, che il motore a scoppio è obsoleto e il sistema privato auto/TIR-centrico peggio.

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    6. Le automobili, in futuro, saranno solo in affitto, e saranno usate solo per il minimo necessario che servono.
      E' inutile tenere un'automobile parcheggiata per la maggior parte delle ore della giornata.
      Se si usassero dei Taxi elettrici completamente automatizzati (guida automatica) basterebbe una frazione del parco macchine attuale.

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    7. Io avevo fatto uno ''studio'' assolutamente spannometrico dove si evince che la trazione elettrica è piu' efficiente anche nel caso la fonte primaria dell'energia elettrica fosse solo fossile.
      Lo trovate al post N.4 di questo tread :
      http://forum.portalsole.it/viewtopic.php?f=8&t=92

      L'unico limite oggi della trazione elettrica è l'autonomia che pero va vista ed interpretata su una diversa logistica della mobilità.

      Non si puo pensare ad una mobilità solo elettrica semplicemente sostituendo solo i motori delle automobili, ma va un po ripensata tutta la questione mobilità.

      Esattamente come agli inizi del 1900 dove molte persone ( perlopiu' conservatori ..) sostenevano che le automobili non avrebbero mai sustituito i cavalli... poi sappiamo come è andata.

      F.



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  2. Ma l'energia elettrica va prima prodotta.
    Siamo sicuri che le rinnovabili possano bastare a far andare il parco automobilistico globale?

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    1. Se dobbiamo smettere di usare i combustibili fossili, e dobbiamo, non c'è niente che possa far andare il parco automobilistico mondiale così com'è adesso.

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    2. ottima risposta Prof! da applauso.. volenti o nolenti dovremo smettere di usarli (i combustibili fossili)

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  3. La gente è convinta di poter andare da 0 a 100km/h in pochi secondi su autobilindi di 2T.... E di poter consumare/inquinare poco.
    Secondo me proporre motori elettrici a questa gente è come dare soldi ad un drogato.
    La tesla model X ne è un esempio: consuma più di una panda 4x4: circa 3km con 1kWh

    (Naturalmente io sono favorevole all'auto elettrica, ne ho una, ha 16 anni e mi fa 7km/kWh misurando dal contatore quindi contando le perdite del caricabatteria)

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  4. Io farei due obiezione e mi scuso se ripetono cose già dette.

    Primo, per sostituire il motore a scoppio bisogna prima risolvere il solito problema, cioè quello delle batterie. Lo sanno tutti che il motore elettrico è migliore, peccato che non sappiamo come produrre l'energia elettrica per alimentarlo. Produrre un veicolo con autonomia di 80-100km non ha molto senso perché un veicolo del genere si può usare solo per lo spostamento urbano.

    Secondo, se lo scopo è produrre un veicolo per brevi spostamenti casa-lavoro, il problema delle prestazioni non si pone, perché non serve un SUV che pesa come un carro armato e che viaggi a 200km/h, basta un motorino o una vetturetta biposto chiusa, con un motore che ha una cilindrata tra cinque e dieci volte volte inferiore e un peso ridotto nella stessa proporzione. Un veicolo con motore a scoppio siffatto costerebbe comunque una frazione di un veicolo elettrico che assolva la stessa funzione e sarebbe anche molto più comodo da usare.

    Rimane il problema delle lunghe percorrenze. Per come la vedo io, fintanto che non si trova un modo per alimentare il motore elettrico fornendo energia dalla strada come le automobiline delle autopiste, oltre l'ovvietà di potenziare altre modalità di spostamento, l'unica alternativa è obbligare/incentivare l'uso di veicoli con prestazioni inferiori, significa accelerazioni inferiori e velocità inferiori, cosa che si dovrebbe accompagnare alla riduzione delle masse.

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    1. Le lunghe percorrenze devono essere sporadiche.
      Le percorrenze sensate sono quelle in ambito provinciale.
      Poi si arriva alla follia "metropolitana d'Italia" (TAV) ovvero la demenza del vivere a Milano e lavorare a Roma e presentarlo come una... fantastica opportunità.

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    2. Con i moderni mezzi informatici e tecnologici pensi sia davvero utile spostarsi per lunghi tragitti per lavoro? il 2015 è l'anno di svolta per il lavoro da remoto (gestisco un gruppo su fb)
      il lavoro da remoto conviene all'azienda, conviene al dipendente e conviene all'ambiente

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    3. Non ci si sposta solo per esigenze lavorative (oltretutto non è sempre possibile lavorare via remoto), ma lo si fa anche per il tempo libero (e non sarà mai possibile avere mezzi pubblici in grado di portarci ovunque!).

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  5. Metano per la transizione (con forte retrofit del parco esistente, specialmente in area urbana) e puntare su elettrico (con retrofit pure questo)

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  6. L'automobile come strumento di mobilità è un concetto superato da molti punti di vista, non solo quello energetico. La sua proliferazione massiva ha prodotto la saturazione degli spazi pubblici dediti allo spostamento, progressivamente trasformati in parcheggi, con conseguenti ingorghi, rallentamenti e tempi morti di prelievo/parcheggio, al punto che la velocità di spostamento media in ambito urbano è nettamente inferiore a quella realizzabile usando la bicicletta. E non è una questione risolvibile semplicemente sostituendo la tipologia di propulsione.

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    1. sottoscrivo.
      e aggiungo che l'automobile di massa è la principale responsabile dello sprawling urbanistico, e della distruzione di luoghi naturali, che senza la mobilità privata sarebbero rimasti tali e fruibili solo tramite una mobilità lenta.
      Senza auto non avremmo linee ferroviarie trasformate in "rami secchi" e grandi opere autostradali che minacciano parchi, foreste aree agricole ecc

      L.

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    2. Segnalo un articolo molto chiaro di Gaia Baracetti:
      Il consumo di suolo un “effetto collaterale” dell’auto, ma nessuno ne parla

      Si ritorna a problemi infernali (complessi) tra cui la (im)mobilità privata catrame/gomma e la relativa antiurbanistica (la crescita demografica, etc etc.) e a soluzioni semplicistiche, rendiamo elettrico uno dei fattori del problema.

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    3. bellissimo e centratissimo l'articolo (di due anni fa) della Baracetti. Significativi anche i commenti tra cui quello di Damiano (per chi non lo sapesse, presidente di legambiente Lombardia che scriveva
      " L’automobile E’ il consumo di suolo. Lo ha generato, lo genera, e continua ad alimentarlo, e se vogliamo fermare il consumo di suolo, se lo vogliamo davvero e se siamo in buona fede, iniziamo a uccidere l’auto che è nella nostra mente e nella nostra vita. Si può fare, si deve fare. Chi non uccide l’auto, non potrà mai davvero prescindere dal consumo di suolo che l’auto porta con sè ..."

      L.

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    4. sottoscrivo.
      d'altronde seguo da tempo Mammifero Bipede nella sua opera di rivoluzione culturale, a Roma, a favore di un uso umano delle strade.
      credo che qui su Effetto Risorse sarebbe molto appropriato un suo pezzo sulla difficoltà di cambiare lo stato di cose, stante la pochezza culturale degli amministratori attuali.

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  7. Purtroppo il metano mal si accoppia con gli ibridi seriali tipo toyota prius specialmente in ambito urbano dove gli spegnimenti e riaccensioni sono molto frequenti ; la toyota dice di aver raggiunto un rendimento del 40% nell'ennesimo aggiornamento del suo motorre endotermico a benzina a ciclo miller: in ambito urbano la yaris ibrida è già sui 25km litro...Il futuro è nel car pooling, più che sharing, favorito anche da internet . cerdo che già oggi il car pooling per brevi spostamenti tipicamente dai centri collinari italiani sia molto piu efficiente del trasporto pubblico su gomma..al solito...

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  8. bello l'articolo, però c'è un ma,
    se tutte le case automobilistiche costruissero auto elettriche, il litio per le batterie basterebbe solo per 1 anno. (dati 4R?), poi tutti a piedi che fa anche bene., allora che si fa... macchine di piccola cilindrata, quasi solo a metano, peso massimo 600 kg, usandola il meno possibile. sal, tanlup

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  9. Dalla quasi estinzione della razza umana all'auto elettrica; e' un bel salto!

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  10. ma siete convinti di poter vincere una guerra contro gli istinti e i vizi umani con le rinnovabili?

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    1. è ardua impresa, ma quale è l'alternativa se non quella di provarci?

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  11. Cosa possiamo impararare dal "caso Volkswagen"?

    Ben poco che non sapevamo già . Ma è bello perché questa volta ci viene dai grandi amatori delle "regole"

    Quindi forse abbiamo capito meglio il vero significato della parola "regole" ? . Meno male che almeno Varoufakis l'aveva già capito . Forse un minimo di speranza ci rimane ? Purtroppo un solo Varoufakis per ogni MIlle o Diecimila leaders politici e "capitani di industria" venduti.

    O forse scopriremo fra un po' che anche Yanis e' un venduto?

    L'eccezione che prova la regola o la vera ed unica " regola" senza eccezioni?

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  12. Sull'auto elettrica si è detto di tutto e di più su siti come crisis, petrolio e anche questo, e la sostanza è che a sua volta, almeno come automobile di massa, non è sostenibile. Nè come quantitativo di ferro necessario a sostituire il parco mondiale di vetture circolanti (1 miliardo almeno), e se trasformassimo i loro motori in elettrici avremmo il problema della finitezza del litio e dell'enorme carico elettrico sulle centrali per la ricarica delle batterie.
    La mobilità privata sulle quattro ruote non è più sostenibile, se non per i piccoli numeri o come mobilità collettiva. Ne converrà prof. Bardi.

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    1. il problema è anche lo spostare 1 tonnellata per muovere 100 kg di passeggero. una bici ad assistenza elettrica o ancora meglio un triciclo carenato leggero a 20 chili ha molto piu senso (ed è stato appena fatto il cecord a 130 all'ora). le auto attuali sono piu case mobili che mezzi di trasporto persone..

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  13. 2015 VW's fraud? Report "Analyzing on-road emissions of light-duty vehicles with Portable Emission Measurement Systems (PEMS) by Joint Research Centre Institute for Energy and Transport", in 2011 said: "The PEMS results indicate that average NOX emissions of diesel vehicles (0.93 ± 0.39 g/km), including Euro 5 diesel vehicles (0.62 ± 0.19 g/km), substantially exceed respective Euro 3-5 emission limits" (p. iii): http://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC62639

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