Il costo ambientale del motore a combustione interna e i prossimi 20 anni

Il costo ambientale di un'automobile a combustione interna non finisce al tubo di scappamento; è la somma di una catena che va dalla catena di montaggio alla raffineria di carburante, dai 150.000 chilometri percorsi in strada al campo rottami dove finisce la sua vita. Questa visione olistica che chiamiamo analisi del ciclo di vita mostra che un'auto benzina di segmento media emette circa 24 tonnellate di CO₂e nell'arco della sua vita, e solo due terzi di queste emissioni derivano dalla combustione del carburante. Il resto si forma in fabbrica, nella raffineria e nella catena di approvvigionamento. Questo articolo srotola quella catena anello per anello, esamina il ruolo che l'Euro 7 e l'obiettivo 2035 assegnano a questo motore e discute, con i dati alla mano, la posizione realistica della combustione interna nell'era dell'elettrificazione.

Cos'è l'emissione nel ciclo di vita e perché non si limita allo scarico?

L'emissione nel ciclo di vita è la quantità totale di gas serra prodotta da un veicolo in ciascuna delle fasi di produzione, utilizzo e smaltimento. La definizione comprende non solo le molecole uscite dallo scarico, ma anche la fabbricazione, il trasporto del veicolo al primo punto di vendita, la raffinazione e il trasporto dei combustibili liquidi e, nel caso di un veicolo elettrico, persino la produzione dell'energia di ricarica. Valutare l'impatto ambientale di un'automobile guardando solo il tubo di scappamento è come giudicare la prestazione energetica di un edificio guardando soltanto la bolletta del riscaldamento: il quadro reale è molto più ampio.

Questo calcolo olistico smentisce anche un'obiezione comune. L'argomento secondo cui "le emissioni dei veicoli elettrici verrebbero spostate verso altre fonti anziché dallo scarico" viene spesso citato; in realtà, il surplus di produzione resta una voce secondaria rispetto al vantaggio accumulato durante la vita operativa. La fabbricazione rappresenta il 20-30% delle emissioni totali nel ciclo di vita di un veicolo, e le voci principali sono acciaio, alluminio, plastica e produzione della batteria. Questo rapporto vale sia per i veicoli a combustione interna sia per quelli a batteria - ciò che cambia è il peso delle singole voci.

Il carbonio che esce dal forno: la fase di produzione

Il carbonio incorporato nella produzione di un'auto benzina di segmento media è di circa 5,6 tCO₂e e circa tre quarti derivano dall'acciaio della scocca del veicolo (l'unità telaio-abitacolo che nel settore viene chiamata glider). In un veicolo ibrido di pari dimensioni questa cifra sale a 6,5 tonnellate e in un plug-in a 6,7 tonnellate; in un veicolo elettrico a batteria raggiunge le 8,8 tonnellate, costituendo il 46% dell'impronta di carbonio totale. In altre parole, il veicolo a batteria lascia la fabbrica già gravato da quasi metà del suo carico di carbonio totale, prima ancora di mettersi in strada. Questo non lo scagiona; ne chiarisce semplicemente dove debba essere calcolato.

Il bilancio di 150.000 chilometri

In che modo il vantaggio d'uso compensa l'eccedenza produttiva? Ecco la tabella completa del ciclo di vita: veicolo a benzina 24 tonnellate (23% produzione), ibrido 21 tonnellate (31%), ibrido plug-in 19 tonnellate (35%), elettrico a batteria 19 tonnellate (46). Le emissioni produttive dell'ibrido e dell'ibrido plug-in sono più alte di quelle della benzina, perché viene aggiunto un secondo sistema di trasmissione e una batteria; in compenso, la riduzione del consumo di carburante abbatte il totale. Anche il diesel rappresenta un esempio interessante di equilibrio: alla stessa chilometraggio di vita, ha emissioni totali quasi identiche a quelle della benzina, perché il vantaggio in efficienza del carburante viene neutralizzato dalle elevate emissioni produttive.

Un altro confronto, 200.000 miglia (circa 320.000 km) di vita: il ciclo a combustione in questo periodo aggiunge 48 tonnellate di gas serra e porta il totale del veicolo a combustione interna a un livello 41% più alto rispetto all'elettrico. Anche su scala globale il quadro è simile: le emissioni nel ciclo di vita delle berline elettriche a batteria immatricolate nel 2021 sono 66-69% più basse.

Grammi per Chilometro: lo Stato Attuale del Confronto tra ICE ed EV

Se scorporiamo le emissioni del ciclo di vita per chilometro, un veicolo elettrico a batteria di fascia media caricato con l'attuale mix elettrico dell'UE produce 63 g CO₂e/km . Un veicolo a benzina di segmento simile 235 g, un diesel 234 g. La differenza è del 73%; se l'elettricità fosse interamente prodotta da fonti rinnovabili, questo divario arriva fino al 78% . I dati intermedi confermano la stessa tendenza: i veicoli a CNG emettono il 13% in meno rispetto alla benzina, gli ibridi il 20%, gli ibridi plug-in il 30%, i veicoli a idrogeno basati sul gas naturale il 26% in meno; con idrogeno rinnovabile questa percentuale può raggiungere il 79%.

Nella lettura di questa tabella contano due note metodologiche. La prima: il risultato comune delle valutazioni sia dell'EPA statunitense sia del MIT è che l'EV produce meno emissioni del veicolo a benzina equivalente "indipendentemente da dove venga ricaricato". La seconda: l'errore classico che distorce il confronto è ignorare la tendenza alla decarbonizzazione della rete elettrica e non tenere conto della differenza tra consumi da test e consumi reali; questa trascuratezza mostra ingiustamente in luce migliore i veicoli a benzina, diesel e ibridi rispetto agli elettrici a batteria. Del resto, nel 2021 con lo stesso calcolo il vantaggio del BEV era stimato al 24%; con la pulizia della rete, oggi questa percentuale è salita al 73%. In altre parole, il divario non è un numero statico, ma un forbice che si allarga nel tempo.

Sistemi di Controllo delle Emissioni: la Catena di Ingegneria che Pulisce lo Scarico

Quando si discute del costo ambientale del motore a combustione interna, è necessario conoscere la catena di depurazione presente all'interno del veicolo stesso; infatti le norme Euro si basano su questa catena e quando un anello della catena si guasta si compromettono sia le emissioni sia l'esito della revisione.

Catalizzatore

Il catalizzatore è un reattore chimico montato sulla linea di scarico che converte il monossido di carbonio, gli idrocarburi e gli ossidi di azoto nei gas di scarico in composti meno dannosi. È considerato tra i principali componenti di controllo delle emissioni stabiliti dall'Agenzia statunitense per la protezione dell'ambiente (EPA) e quando si guasta il risultato è misurabile: i guasti più comuni in revisione attribuibili al catalizzatore sono livelli eccessivi di idrocarburi, monossido di carbonio o NOx e i codici di errore di efficienza del convertitore. Ovviamente il colpevole non è sempre il convertitore; un tappo del serbatoio del carburante difettoso, un filtro dell'aria sporco, candele usurate, un sensore di ossigeno guasto o una spia di avaria accesa sono tra le cause classiche che possono far fallire il test.

DPF: filtro antiparticolato diesel

Il filtro antiparticolato diesel (DPF) è un'unità ceramica porosa che intrappola fisicamente il nerofumo e il particolato che attraversa il sistema di scarico. Poiché, come indica il nome, è un filtro, nel tempo si riempie e si intasa. La principale causa dell'intasamento è che il profilo di utilizzo non è abbastanza caldo e prolungato da consentire il completamento dei cicli di rigenerazione che bruciano il nerofumo accumulato nel filtro; l'uso su brevi distanze con frequenti stop-and-go porta all'interruzione di questi cicli e il filtro si intasa. Il DPF lavora come parte di un sistema multistadio insieme all'SCR: il DPF mira al particolato, l'SCR agli ossidi di azoto.

SCR e AdBlue

L'SCR (Riduzione Catalitica Selettiva) è il sistema sviluppato per ridurre le emissioni di NOx. Il principio di funzionamento è semplice: un liquido a base di urea, noto come AdBlue (il cui nome commerciale è DEF), viene iniettato nei gas di scarico e, attraverso una reazione catalitica, converte gli ossidi di azoto in componenti innocui come azoto e acqua. Il funzionamento congiunto di DPF e SCR è il costo effettivo che il diesel moderno deve pagare per raggiungere le norme Euro 6 e superiori; questo costo si riflette nella vita quotidiana del conducente non solo come spesa, ma anche come profilo di manutenzione e guasti.

Cosa Cambia con Euro 7?

Lo standard Euro 7 è stato adottato nel 2024 ed è entrato in vigore nel 2026; per automobili e veicoli commerciali leggeri l'applicazione inizia da novembre 2026, mentre per i veicoli commerciali pesanti e gli autobus il calendario indica maggio 2028. L'innovazione più notevole dello standard è lo spostamento del controllo oltre il tubo di scarico: per la prima volta vengono introdotti limiti sulle emissioni di particolato derivanti dall'usura dei freni e degli pneumatici. Si tratta di un salto logico dal punto di vista ingegneristico, poiché man mano che i filtri di scarico maturano, la quota di inquinamento veicolare legato a freni e polvere degli pneumatici aumenta; lo standard segue dunque la vera fonte dell'inquinamento.

Il secondo punto importante è la durabilità. Euro 7, a seconda della categoria del veicolo, fino a 200.000 km o per 10 anni obbliga a rimanere conforme alla norma sulle emissioni e include inoltre i requisiti di durabilità della batteria. Il significato è chiaro: un veicolo "pulito al momento dell'uscita" non basta più, deve essere progettato per rimanere pulito per tutto il suo ciclo di vita. Per gli operatori che stanno preparando la propria flotta a questo calendario, ciò significa spostare al centro della strategia di manutenzione la solidità a lungo termine dei sistemi di emissione.

Divieti Urbani e Obiettivo 2035: Come il Motore Viene Spinto ai Margini?

La pressione regolatoria non arriva solo dagli standard di produzione dei veicoli; anche le città spingono nella stessa direzione alla loro scala. A partire dal 2026, oltre 300 città europee limitano i veicoli diesel; i diesel Euro 4-6 sono vietati in metropoli come Parigi, Londra, Berlino e Madrid e le sanzioni partono da 68 € . In Danimarca, Copenaghen, Frederiksberg, Aalborg, Odense e Aarhus applicano zone a basse emissioni (LEZ) dall'ottobre 2023. Un passo oltre, in tre città europee sono già in vigore zone a emissioni zero (ZEZ) (parziali) e tutte le zone LEZ/ZEZ del continente possono essere mappate paese per paese.

La regola chiave che invece di chiudere la porta la restringe è l'obiettivo 2035 dell'UE: dal 2035 i produttori di automobili dovranno rispettare l'obiettivo di riduzione delle emissioni allo scarico del 90% e nell'UE finirà la vendita di nuovi veicoli a benzina e diesel. Non è solo la parte UE del quadro; tra chi prevede di terminare la vendita di nuovi veicoli a benzina e diesel nel 2035 ci sono, oltre all'UE, altri paesi e 12 stati USA . Per il motore a combustione interna questo non significa un divieto improvviso, ma vivere in un mercato che si restringe ogni anno.

Ibridi ed E-Carburanti: Il Futuro Realistico della Combustione Interna

Negli scenari post 2035 due temi spiccano: la tecnologia ibrida e i carburanti sintetici. Entrambi offrono al motore a combustione interna, per vie indirette, un contratto di affitto breve o lungo.

Ibridi: veicolo di transizione o soluzione duratura?

Secondo una visione, i sistemi ibridi sono il modo più rapido per ridurre le emissioni di CO₂ dei veicoli e risultano vantaggiosi se valutati su base di ciclo di vita; un libro bianco del 2026 posiziona la tecnologia ibrida come un approccio di equilibrio "a prova di futuro" nel contesto della preparazione della catena di fornitura e della rete elettrica. Al contrario, i dati dell'ICCT dipingono un quadro più freddo: una riduzione delle emissioni del 20% per l'ibrido e del 30% per l'ibrido plug-in significa emissioni tre volte superiori rispetto alla riduzione del 73% del veicolo elettrico a batteria, e l'eliminazione graduale delle immatricolazioni di ICE/HEV/PHEV entro il 2035 appare compatibile con gli obiettivi climatici dell'UE. Inoltre, anche l'aggiunta di biocarburanti avanzati alla miscela in percentuali ottimistiche riduce le emissioni di ciclo di vita dei veicoli a combustione interna solo dell' 0,5-0,6% (3% per il diesel), senza modificare la tendenza climatica. Interpretazione pratica: l'ibrido è tempo guadagnato finché la rete e la catena di fornitura non saranno pronte, non un obiettivo permanente.

E-fuel: speranza sintetica e problema di inefficienza

I carburanti sintetici (e-fuel) vengono prodotti catturando il carbonio con elettricità rinnovabile e convertendolo in carburante liquido, e in teoria sono neutri al 100% di CO₂; possono essere utilizzati senza richiedere modifiche significative negli attuali motori a combustione interna. Per questo vengono visti come la porta che consente al motore di sopravvivere anche dopo il 2035, e in Germania si è sviluppato un intenso dibattito di lobbying per consentire la vendita di veicoli alimentati a e-fuel dopo il 2035. L'argomento della controparte si basa sulla lunghezza della catena energetica: la linea di conversione che va dall'elettricità al carburante e dal carburante alla ruota è inefficiente; le analisi che mettono in discussione l'idoneità degli e-fuel come soluzione per l'automobile in Europa pongono al centro proprio questa inefficienza. Anche la valutazione dell'ICCT è prudente: sebbene i veicoli alimentati a e-fuel possano teoricamente raggiungere emissioni di ciclo di vita basse simili a quelle dei BEV, il futuro della fornitura di e-fuel per il settore stradale è incerto e si prevede che i costi rimarranno elevati. In sintesi: la porta degli e-fuel non è completamente chiusa, ma con i dati attuali nessuno ha la chiave promessa.

Un ultimo dibattito riguarda la flotta esistente: secondo una visione che cita uno studio della rivista Science, ritirare anticipatamente il veicolo a combustione interna e sostituirlo con uno elettrico potrebbe garantire un beneficio climatico maggiore. Contro questo argomento c'è la realtà del carbonio di produzione; ogni decisione di rottamazione anticipata è un problema di equilibrio che deve essere valutato considerando insieme la vita utile recuperata del veicolo rottamato e il carbonio di produzione del nuovo veicolo.

Il riassunto dell'ingegnere: Cosa cambia, cosa non resta?

Mettendo i numeri fianco a fianco il quadro si chiarisce: il motore a combustione interna negli ultimi 20 anni ha ripulito le emissioni allo scarico con sistemi come catalizzatore, DPF e SCR fino a livelli notevoli, ma il costo ambientale totale resta ancora da tre a quattro volte superiore rispetto all'alternativa elettrica. Il controllo Euro 7 sposta l'attenzione sulle polveri dei freni e degli pneumatici chiudendo l'era incentrata sullo scarico; le divieti nelle città riducono gli ambiti di utilizzo; l'obiettivo 2035 lega la fine delle vendite a un calendario. Gli ibridi e gli e-fuel offrono al motore una prospettiva a breve termine, ma con i dati attuali restano veicoli di transizione con una curva di riduzione misurabile, non un auspicio di futuro permanente. Il motore a combustione interna non sparirà - carichi pesanti, applicazioni speciali e le flotte esistenti lo richiederanno ancora per un po' - ma il suo ruolo centrale nell'automobile si avvicina alla fine con un processo misurato e vincolato a un calendario.

Fonti

• Emissioni di gas serra nel ciclo di vita delle auto passeggeri nell'UE: aggiornamento 2025 (ICCT)
• Emissioni nel ciclo di vita delle automobili (LowCVP/Ricardo)
• Emissioni nel ciclo di vita (Green Vehicle Guide, Governo australiano)
• Emissioni dei veicoli e durabilità delle batterie (Euro 7) - EUR-Lex
• Normativa emissioni Euro 7: impatto sulle imprese e tempistiche (Geotab)
• Automobili e furgoni - Azione per il clima (Commissione Europea)
• Miti sui veicoli elettrici (US EPA)
• I veicoli elettrici sono decisamente migliori per il clima rispetto alle auto a benzina? (MIT Climate)
• Emissioni di carbonio nel ciclo di vita di veicoli elettrici e a combustione (Transportation Energy)
• Comprendere i sistemi DPF e SCR (DENSO)
• Un catalizzatore difettoso può farvi fallire il test sulle emissioni? (HotExhaust)
• E-fuel: dove ci porterà la strada? (Kearney)
• Perché i carburanti sintetici non sono la soluzione per l'auto in Europa? (Carbone 4)
• Tendenze di sviluppo delle zone a basse e zero emissioni in Europa (Clean Cities Campaign)
• Diversità nei trasporti: perché un mix di sistemi di propulsione? (ScienceDirect)