Emissioni da EV e Ibride: fino a -83% di PM rispetto alle auto ICE

Negli ultimi anni il dibattito sull’inquinamento urbano si è concentrato quasi esclusivamente sui gas di scarico dei veicoli a motore, lasciando in una zona grigia le emissioni indirette dei veicoli elettrificati, ritenuti a zero emissioni. Ma uno studio congiunto di EIT Urban Mobility e Transport for London (TfL) ha provato a dare risposte più precise proprio sulle NEE (Non-Exhaust Emissions), ovvero quel particolato che si libera nell’atmosfera che deriva dall’usura dei freni, pneumatici e strade. Ecco quanto emettono indirettamente auto elettriche e ibride, confrontate con le auto a combustione interna, secondo lo studio.

QUANTO PESA L’INQUINAMENTO CHE NON VIENE DAL TUBO DI SCARICO?

Mentre le emissioni dirette da combustione interna stanno diminuendo per le normative europee sempre più stringenti, secondo lo studio UK, le emissioni indirette NEE costituiscono il 90% del PM10 e l’80% del PM2.5 legato al trasporto su strada. E non si tratta di un’anomalia isolata registrata solo a Londra, poiché anche Milano e Barcellona seguono la stessa traiettoria.

Il report, articolato e supportato da modellazioni su scala fino al 2050, ha analizzato la composizione e l’impatto delle NEE considerando nello specifico:

I freni a disco (ghisa grigia), diffusi nei veicoli europei;
Gli pneumatici, soggetti a una maggiore usura nei veicoli elettrici per via del peso superiore, che rilasciano microplastiche e sostanze tossiche come il 6-PPD-quinone, ritenuto letale per la fauna acquatica.
La superficie stradale, sebbene contribuisca meno al particolato diretto, è parte di un ciclo complesso poiché la polvere sollevata dal passaggio dei veicoli ricade e si rimescola con altre emissioni, amplificando l’esposizione urbana.

QUANTE SONO LE EMISSIONI INDIRETTE DAI FRENI DELLE AUTO ICE?

I risultati elaborati e pubblicati dallo studio per i diversi tipi di veicoli stabiliscono che le emissioni di particolato dallo scarico (tailpipe emissions) dei veicoli ICE sono diminuite significativamente grazie agli standard antiemissioni Euro e ai filtri antiparticolato. Di conseguenza, le NEE, inclusa l’usura dei freni, rappresentano una quota crescente del PM totale emesso da questi veicoli. Nel dettaglio le considerazioni fatte sui Veicoli con Motore a Combustione Interna (ICE) stabiliscono che:

Un’auto ICE dotata di disco in ghisa grigia (GCI) e pastiglie low-steel (LS) emette in media circa 8,8 mg di PM10, 3,6 mg di PM2.5 e 6 miliardi di particelle (PN) dall’usura dei freni per chilometro per tonnellata di veicolo.

Per maggiore chiarezza, lo studio specifica anche che le emissioni dall’usura dei freni per i veicoli pesanti (HDVs) sono circa un ordine di grandezza superiori sui tratti congestionati rispetto alle autostrade non congestionate. I veicoli pesanti emettono 3-5 volte più particelle per chilometro rispetto alle autovetture, a seconda della fonte, e i loro eventi di frenata e sterzata più frequenti e intensi portano a emissioni da freni e pneumatici ben al di sopra della media.

QUANTE SONO LE EMISSIONI INDIRETTE DAI FRENI DELLE AUTO IBRIDE ED ELETTRICHE?

L’elettrificazione del parco circolante (veicoli ibridi ed elettrici), secondo il rapporto ha un impatto positivo significativo sulle emissioni durante l’uso, poiché riduce notevolmente le emissioni dallo scarico e quelle derivanti dall’usura dei freni grazie alla frenata rigenerativa. Quindi, solo se si sfruttano i benefici della rigenerazione in frenata, la frenata rigenerativa recupera l’energia cinetica per ricaricare la batteria e riduce il ricorso al freno tradizionale. Di conseguenza può ridurre le emissioni da usura dei freni:

dell’83% per i veicoli elettrici a batteria (BEV);
dal 10% al 48% per i veicoli ibridi (HEV);
del 66% per i veicoli ibridi plug-in (PHEV).

Tuttavia è noto che i veicoli elettrici (EV) siano generalmente più pesanti (in media circa il 20% in più rispetto agli equivalenti ICE) a causa delle batterie, il che aumenta il ricorso alla frenata e l‘usura degli pneumatici e della strada. Ma secondo i ricercatori, la maggiore riduzione dell’usura dei freni dovuta alla frenata rigenerativa compensa ampiamente questo effetto per quanto riguarda le emissioni dei freni. Ricordiamo comunque che l’impatto complessivo dell’elettrificazione sulle NEE dipende dalle condizioni di guida, pertanto si riconosce un maggiore potenziale di riduzione nelle condizioni di guida urbana, dove la frenata rigenerativa viene utilizzata più spesso.

L’ELETTRICO E’ UNA SOLUZIONE ALLE EMISSIONI DURANTE L’USO?

L’elettrificazione della mobilità resta una priorità, ma lo studio smorza l’entusiasmo cieco. I veicoli elettrici riducono drasticamente le emissioni di freni (grazie alla frenata rigenerativa) e azzerano quelle da scarico, ma aumentano l’usura degli pneumatici. Il bilancio? Comunque positivo, ma non sufficiente.

Lo scenario baseline prevede che, senza ulteriori interventi, nel 2025 le NEE rappresenteranno l’88% del PM10 e l’85% del PM2.5 da trasporto su strada a Londra. Entro il 2050, quasi tutte le polveri sottili urbane deriveranno da pneumatici e asfalto. L’immagine sotto raffigura gli effetti delle emissioni derivanti da abrasione di freni, pneumatici e asfalto.

INTERVENTI TECNICI E SCELTE POLITICHE: COSA FUNZIONA DAVVERO

Lo studio ha analizzato una serie di soluzioni, suddividendole tra interventi tecnici e politiche di mobilità. Alcuni risultati chiave:

L’adozione combinata di componenti frenanti e pneumatici a bassa emissione risulta essere lo scenario più vantaggioso in termini economici: un beneficio netto cumulativo di 235 milioni di euro entro il 2050, con un rapporto costo-beneficio di 1.71.
Tuttavia, è il cambiamento modale – ovvero il passaggio dall’auto privata al trasporto pubblico – a offrire le maggiori riduzioni assolute di NEE. In alcuni casi, fino a cinque volte superiori rispetto alla sola elettrificazione.
Il regolamento Euro 7, atteso dal 2026, è il primo al mondo a fissare limiti specifici per le emissioni da freni e pneumatici. Ma la sua applicazione sarà graduale e si limiterà ai veicoli nuovi. Considerando la durata media dei mezzi in circolazione, gli effetti tangibili si vedranno solo tra 20-25 anni.