Edizione telematica
di
Ambiente Risorse Salute

Luglio 1999


 Diesel  e benzina

Prestazioni ambientali a confronto

di Caratti* Deleo **  Girardi*Tintinelli ***

L’interesse sempre maggiore che EniTecnologie, società di ricerca del gruppo ENI, rivolge alle tematiche ambientali, la ha spinta a realizzare il suo primo studio di LCA in collaborazione con il Politecnico di Milano.

Presentiamo qui un sommario di tale studio. Una relazione più ampia sarà pubblicata in un prossimo numero della rivista stampata sempre a firma degli stessi autori

L’obbiettivo dello studio, svolto presso EniTecnologie, è il confronto tra le prestazioni ambientali di Diesel e Benzina quali combustibili per il trasporto privato. Si vogliono cioè confrontare i differenti impatti ambientali dovuti all’uso alternativo di diesel o benzina a parità di servizio offerto. La collocazione spazio temporale dello studio è l’Europa occidentale nel 2005.
Il confronto diesel-benzina non è una novità nel mondo scientifico, ciò che spinge a riaprire il dibattito è l’introduzione di alcuni elementi nuovi che rendono necessario rivedere i risultati degli studi precedenti alla luce delle nuove tecnologie esistenti e delle nuove normative:
*Nuovi sono i combustibili oggetti del confronto. Il contenuto in zolfo, per citare solo la più importante delle nuove specifiche previste per il 2005, è per entrambi di 50 ppm. Attualmente i limiti di legge prevedono un contenuto massimo di zolfo pari a 150 ppm per la benzina e di 500 ppm per il diesel.

* Nuove sono le tecnologie a disposizione. Recenti innovazioni hanno reso più efficienti i motori a benzina ma soprattutto hanno stravolto l’idea di auto diesel poco prestazionali e molto inquinanti. L’introduzione di EGR e common rail ne hanno infatti aumentato le prestazioni e diminuito le emissioni.

* Nuova è la base del confronto. Non si tratta di confrontare una qualsiasi vettura diesel con una qualsiasi vettura benzina. La parità di servizio reso, necessaria per il confronto, è garantita dalla scelta di due vetture, la Alfaromeo 156 1.8 per la benzina e la Alfaromeo 156 JTD 2.4 per il diesel, molto simili per potenza, velocità massima ed accelerazione e praticamente identiche per estetica, aerodinamica, accessori. In passato esistevano invece grosse differenze tra le prestazioni di auto diesel e benzina.

* Nuovo è lo strumento con cui si è condotta l’analisi sia perché non si limita a valutare gli impatti della sola fase di uso, ma quella di tutte le fasi del ciclo di vita, sia perché non si limita alle sole emissioni atmosferiche, ma indaga quali siano gli impatti potenziali su ecosistemi idrici, sul consumo di risorse non rinnovabili, sulla salute umana. Si parla di impatti potenziali in quanto si contabilizzano i flussi di prelievi ed emissioni senza che vengano calcolate le reali modificazioni sull’ambiente. Questo richiederebbe una contestualizzazione geografica. I risultati dello studio sarebbero così riferiti ad uno specifico sito produttivo ed ad una specifica località di utilizzo, e non si riferirebbero più al prodotto. Lo strumento utilizzato è la metodologia di Life Cycle Assesment (LCA) o ecobilancio di prodotto.

Lo studio, in accordo con la normativa ISO 14040 su la LCA, si articola in 4 fasi:
1. Definizione di obbiettivo e portata dello studio: in questa fase vengono tra l’altro individuati:
* l’unità funzione, ovvero la misura del servizio reso:1000 Km* passeggero;
* le categorie di impatto da considerare: in questo studio sono state condiderati effetto serra, acidificazione atmosferica, formazione di ossidanti fotochimici, eutrofizzazione delle acque, consumo di risorse non rinnovabili, tossicità umana. Inoltre sono state considerate la produzione di rifiuti (pericolosi e non) e di particolato;
* i metodi di allocazione adottati, ovvero il sistema secondo cui gli impatti di un impianto produttivo, la raffineria, sono assegnati ai diversi prodotti: nel nostro caso verrà adottata, almeno per le emissioni atmosferiche, un tipo di allocazione tecnica.

2. Inventario: in questa fase vengono raccolti i dati relativi alle varie fasi del ciclo di vita e normalizzati in base all’unità funzionale (1000 km * passeggero).

3. Valutazione degli impatti: in questa fase i flussi fisici contabilizzati nell’inventario vengono classificati in categorie di impatto e moltiplicati per fattori di equivalenza (detti fattori di caratterizzazione) riportando il contributo di ciascuna sostanza ad una determinata categoria di impatto ad una unica unità di misura. Talvolta, sebbene la normativa lo sconsigli, si effettua un’ulteriore aggregazione dei dati assegnando dei pesi alle singole categorie di impatto e giungendo alla formulazione di un unico punteggio che facilita il confronto tra le alternative. Nello studio sono stati utilizzati 3 diversi metodi di aggregazione (Swiss Ecopoint, Eco-indicator ‘95, EPS) che hanno portato a risultati diversi. Il primo porta a preferire la benzina e gli altri due il diesel.

4. Interpretazione: in questa fase si analizzano i risultati dello studio.
In sintesi dalla nostra analisi emerge che:

* da un punto di vista metodologico i sistemi di allocazione a scatola nera, che non indagano cioè i reali meccanismi di produzione, possono portare a imprecisioni significative se non ad errori di valutazione;
* la filiera diesel è più efficiente, non solo perché il motore diesel è più efficiente ma perché in tutte le fasi la filiera consuma meno energia. Questo comporta una minore emissione di gas ad effetto serra. In fase di uso il diesel risulta però più pericoloso per la salute umana a causa della alta produzione di particolato ed NOx

 

 

* Data la qualità dei combustibili utilizzati nello studio, per diminuire gli impatti ambientali dovuti al trasporto privato è necessario migliorare la vettura (non solo i motori ma anche gli attriti, l’aerodinamica ecc..). Un ulteriore miglioramento della qualità dei combustibili risulterebbe, a parità di vettura usata, inefficace al fine di diminuire gli impatti ambientali. Le caratteristiche dei combustibili analizzati in questo studio, in particolare il basso contenuto di zolfo, permettono l’introduzione di sistemi di abbattimento più efficaci. Soprattutto dall’introduzione di catalizzatori DeNOx per il diesel ci si aspetta un netto miglioramento delle emissioni. Solo una volta sviluppate delle vetture capaci di sfruttare, da un punto di vista ambientale, le caratteristiche di diesel e benzina a 50 ppm, un ulteriore abbassamento delle emissioni potrebbe richiedere un ulteriore miglioramento delle specifiche dei carburanti. Il grafico seguente mostra l'andamento degli "imapatti ambientali" al variare del contenuto di zolfo nel gasolio, da 500 ppm a 50 ppm, lasciando invariata la vettura (Alfaromeo 2,4 JTD).

 

 

* Neolaureati in Ingegneria "Ambiente e Territorio"
** Professore al Politecnico di Milano e l'Università di Parma
*** Ricercatore  senior di Enitecnologie