di Gianfranco Rizzo
Professor in Mechanical EngineeringLaureato in Ingegneria Meccanica presso Università di Napoli (1975), ha lavorato presso FIAT Auto, Istituto Motori CNR, Università di Napoli e Università di Salerno, dove è ordinario presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale. Svolge ricerca nei settori Automotive ed energia. Numerosi incarichi in ambito regionale, nazionale ed internazionale. Autore di un brevetto su kit di ibridizzazione solare delle auto (HySolarKit, progetto LIFE-SAVE). Fondatore di eProInn e di ePowerIng, spin-off dell’Università di Salerno. Musicista ed autore di saggistica e narrativa.
Comunità sostenibili: energia da mettere in comune
Ci sono attenzione e interesse crescenti verso le “Comunità energetiche”, dove il “Consumer” si trasforma in “Prosumer” producendo e consumando energia rinnovabile. L’obiettivo è di apportare benefici in termini ambientali, economici e sociali ai membri che la compongono e all’area in cui essi operano. Le Comunità energetiche rinnovabili (REC) sono state recentemente normate dal Decreto Milleproroghe 2020, con l’obiettivo di promuoverne la diffusione e di attivare progetti di autoconsumo collettivo di energia da fonti rinnovabili.
La tendenza verso l’elettrificazione dei veicoli rende il mondo dei trasporti sempre più interconnesso e interdipendente con le reti energetiche
Viene naturale quindi estendere l’ambito di questa filosofia verso le tematiche della mobilità sostenibile. Il settore dei trasporti infatti impatta in modo rilevante sia sui consumi energetici che sugli aspetti climatici e di qualità dell’aria, incidendo a livello individuale sul bilancio economico e sulla qualità della vita. La tendenza verso l’elettrificazione dei veicoli, resa urgente soprattutto dall’emergenza climatica e dalle esigenze di miglioramento della qualità dell’aria, rende il mondo dei trasporti sempre più interconnesso e interdipendente con le reti energetiche, secondo i dettami dell’economia circolare e della sostenibilità. E sono esattamente le 3 R della sostenibilità i principi ispiratori dei progetti di mobilità sostenibile che prevedono la riconversione ecologica dei veicoli: la Riduzione dei consumi energetici e delle emissioni; il Riciclo dei veicoli e delle sue componenti; ed il Riuso dei veicoli. A questi principi si ispira una proposta, partita presso l’Università di Salerno e poi brevettata e portata avanti da un partenariato di aziende italiane (eProInn, Mecaprom, Solbian e Landi) nell’ambito di un progetto europeo LIFE-SAVE. SAVE sta per Solar Aided Vehicle Electrification: è una modifica che può essere effettuata in after-market (o anche dal costruttore stesso, fuori linea) ai veicoli a trazione anteriore, inserendo nelle ruote posteriori due motori elettrici che trasformano l’auto in una 4×4 a trazione ibrida (trazione convenzionale sulle ruote anteriori ed elettrica sulle ruote posteriori). I motori elettrici sono alimentati da una batteria al litio montata nel bagagliaio. La batteria può essere ricaricata da pannelli solari montati sul tetto e sul cofano, dal veicolo stesso (durante le frenate o le discese, o assorbendo la coppia addizionale generata dal motore al fine di ottimizzare il rendimento complessivo), o dalla rete (opzione Plug-In). Un sistema di controllo, collegato ad un display, pilota i motori elettrici sulla base delle richieste del guidatore e dello stato di carica della batteria, connettendosi al veicolo attraverso la porta OBD, di norma utilizzata per la diagnostica, e senza interferire con la centralina di controllo originale del veicolo.
Una transizione di massa all’ibrido avrebbe come contraltare una prematura rottamazione della flotta circolante
L’ibridizzazione delle flotte circolanti consente di avviare una transizione ecologica verso la elettrificazione in un quadro che vede la diffusione su larga scala delle vetture elettriche rallentata da diversi ostacoli strutturali:
- Sarebbe necessaria una crescita notevolissima della produzione elettrica, e ottenuta da fonte rinnovabile (altrimenti si vanificherebbe l’obiettivo di riduzione della CO2);
- La potenza di ricarica delle batterie è ancora troppo bassa, e quindi i tempi per la ricarica sono molto più alti (anche di un fattore 100!) rispetto a quelli offerti dai veicoli a motore;
- L’attuale rete elettrica sarebbe messa in crisi da un ricorso generalizzato alla ricarica dei veicoli elettrici, prima di profondi adeguamenti della struttura di rete e della sua “filosofia” (Smart-Grid).
Anche una transizione di massa all’ibrido avrebbe come contraltare una prematura rottamazione della flotta circolante, che in termini di ciclo di vita (LCA) comporta la dissipazione del patrimonio di energia e delle relative emissioni spese nella sua costruzione.
Il progetto LIFE-SAVE è a buon punto per gli aspetti tecnici e organizzativi
Convertire una flotta di auto in veicoli ibridi-solari nell’ambito di una “Comunità energetica” offre delle opportunità in più. Ai vantaggi per il singolo utente
- Riduzione di consumi di combustibile e di emissioni inquinanti;
- Riuso di mezzi ancora in buone condizioni, e riduzione di consumi energetici e CO2 nel ciclo di vita;
- Possibilità di accedere alle ZTL;
- Migliori prestazioni e accelerazione;
- Risparmio economico, rispetto alla rottamazione del parco circolante ed all’acquisto di vetture ibride o elettriche
si aggiungono vantaggi specifici legati alla integrazione in una Comunità energetica, quali:
- possibilità di realizzare economie di scala, con gruppi di acquisto, per la conversione delle auto;
- possibilità di utilizzare l’energia elettrica auto-prodotta localmente per le ricariche (plug-in);
- possibilità di riversare in rete i surplus energetici presi dai pannelli fotovoltaici installati sulle auto, quando la batteria si sia saturata, attivando la trasmissione bidirezionale nelle colonnine di ricarica, secondo il protocollo Vehicle to Grid (V2G);
- non ultimo, possibilità di effettuare in loco la trasformazione delle auto attraverso la creazione di un’officina per la riconversione e la manutenzione, anche a supporto delle aree limitrofe, con un sostegno all’occupazione qualificata.
Il progetto LIFE-SAVE è a buon punto per gli aspetti tecnici (realizzazione di prototipi a TRL=8/9) e organizzativi (creazione di una NewCo tra i partner), ed anche il quadro normativo inizia a muoversi favorevolmente. Si deve solo decidere in quale Comunità andarlo a sperimentare: avanti con le proposte!