Motociclo Elettrico e Motociclo a
Benzina: confronto mediante LCA
Cesi
Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano
Bu ambiente
A. Caizzi - P. Girardi
Obiettivo dello studio
Confrontare le
prestazioni ambientali di
motocicli a trazione
elettrica e motocicli a
benzina a parità di
percorso e di
passeggeri trasportati.
P.Girardi
A.Caizzi
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Motivazioni dello studio


Crescita diffusione di motocicli per
spostamenti urbani;
Attenzione verso inquinamento
atmosferico urbano
• Contributo significativo
all’inquinamento atmosferico urbano;
• Contributo significativo
all’inquinamento acustico;
• Crescente attenzione della normativa;
P.Girardi
A.Caizzi
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Il ciclomotore e l'inquinamento
acustico urbano
I motocicli sono
tra i veicoli più
rumorosi
circolanti nei
centri urbani.
(ARPAT Firenze)
66
64
62
auto
60
furgone
58
motociclo
56
54
L eq db
P.Girardi
A.Caizzi
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L max db
Ciclomotori ed inquinamento
atmosferico urbano: il caso di
Firenze
Il 47% delle
emissioni di
benzene
sono dovute,
nella città di
Firenze, alla
circolazione
di motocicli.
P.Girardi
A.Caizzi
47%
53%
Ciclomotori
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Altri veicoli
Le opportunità offerte dal
motociclo elettrico
La sostituzione del parco circolante con
motocicli a trazione elettrica eliminerebbe
problemi delle emissioni nei centri urbani.
Per valutare correttamente i vantaggi e gli
svantaggi ambientali delle due opzioni
occorre confrontarli con un Life Cycle
Assessment.
P.Girardi
A.Caizzi
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Cos'è un LCA





E’ una metodologia finalizzata alla valutazione dei potenziali
impatti ambientali del ciclo di vita di un prodotto
Analizza fase per fase tutto il ciclo: “dalla culla alla tomba”
Quantifica in grandezze fisiche, per ogni fase, i flussi di
tutte le sostanze e i prodotti in ingresso e in uscita dal
sistema
Valuta l’entità di impatti potenziali
Consente l’individuazione dei processi critici del sistema
P.Girardi
A.Caizzi
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Ciclo di vita di un prodotto
Acquisizione materie
Processo produttivo
•Energia
•Materie
prime
Distribuzione
Utilizzo
Riciclaggio
Smaltimento
P.Girardi
A.Caizzi
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•Rifiuti
•Emissioni
atmosferiche
•Scarichi
idrici
Fasi principali del LCA
ISO 14040




Definizione dell'obiettivo e finalità
Analisi di inventario
Valutazione degli impatti
Interpretazione
P.Girardi
A.Caizzi
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Oggetto del confronto


P.Girardi
A.Caizzi
Scooter elettrico
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Scooter benzina
4 tempi, 50cc
Il ciclo di vita del motociclo a
benzina
Raw Materials extraction and
transport
Crude oil
extraction
Crude oil
transport
Gasoline
Refining
Gasoline
Distribution
P.Girardi
A.Caizzi
Lube oil
production
Batteries
manufacturing
Use phase
Batteries and lube oil recycle and
final disposal
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Il ciclo di vita del motociclo
elettrico
Fuel
extraction
Raw Materials extraction and
transport
Power
generation
Electricity
Transport &
Distribution
Batteries
manufacturing
Batteries charge
Use phase
Batteries recycle and final disposal
P.Girardi
A.Caizzi
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Unità funzionale
L'unità funzionale costituisce il
metro di misura del sistema in
esame.
UF =100km*passeggero
P.Girardi
A.Caizzi
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Inventario
L'inventario
costituisce
l'elenco di
tutti i flussi
fisici che
attraversano
il sistema in
esame.
P.Girardi
A.Caizzi
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Le categorie scelte
Categorie di impatto:
 Effetto serra.
 Acidificazione
atmosferica.
 Formazione di
ossidanti fotochimici.
 Consumo di risorse
non rinnovabili.
 Salute Umana.
 Tossicità dei suoli.
 Tossicità delle acque.
P.Girardi
A.Caizzi
Flussi fisici:
 Particolato
 Rifiuti pericolosi
 Rifiuti totali
 Rumore
 Energia primaria
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De
p
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let
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P.Girardi
A.Caizzi
Air
Ac
id
Wa
ste
Pa
rtic
ula
En
erg
%
Il confronto
Electric
Gasoline
100
10
1
0.1
Interpretazione
Vantaggi elettrico
 Minori emissioni
pericolose nei centri
urbani: idrocarburi,
gas acidi e
rumore…(impatti
locali)
 Minore consumo di
energia e l'effetto
serra (impatti a scala
globale).
P.Girardi
A.Caizzi
Vantaggi Benzina
 Minore consumo di
risorse non
rinnovabili.
 Minori emissioni di
particolato
 Minore produzione di
rifiuti (pericolosi e non
pericolosi).
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Analisi di sensitività
Si sono ipotizzati alcuni scenari futuri a
riguardo di:
 Sistema di produzione dell’energia
elettrica
 Evoluzione tecnologie legate al
motorino elettrico
 Evoluzione tecnologie legate al
motorino a benzina
P.Girardi
A.Caizzi
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I risultati dell’analisi di
sensitività
Noise
Si può ragionevolmente
ritenere che i punti di
criticità
ed
i
vantaggi
competitivi delle due opzioni
sono destinati a rimanere
tali, anche a fronte delle
evoluzioni
tecnologiche
prevedibili
nel
breve
periodo.
(a) Particulates E Total Primary
(unspecified)
Energy
benzina
elettrico
elettrico idroelettrico spinto
P.Girardi
A.Caizzi
Waste: (total)
Waste
(hazardous)
WMOUSES Acquatic
Photochemical
Toxicity
oxidant
formation (high)
USES Human
Toxicity
benzina basso consumo
elettrico motori a basso consumo
elettrico maggiore efficienza
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USES
Terrestrial
Toxicity
IPCCGreenhouse
effect (direct, 20
years)
CML-Air
Acidification
CML-Depletion
of non
renewable
resources
benzina carburatore KEIHIN
elettrico batterie a lunga durata
elettrico 2010
Analisi delle criticità ambientali
Il motociclo a benzina concentra la maggior
parte dei suoi impatti nella fase di utilizzo,
vicino al recettore umano.
Nel ciclo di vita del motociclo elettrico,
viceversa, le fasi più critiche riguardano la
produzione dell'energia elettrica, la
produzione e lo smaltimento delle batterie.
P.Girardi
A.Caizzi
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Possibili Futuri sviluppi





Estensione del confronto ad altri mezzi di
locomozione (autoveicoli privati benzina - diesel elettrici, mezzi pubblici…)
Valutazione effetti ambientali della sostituzione
integrale o parziale del parco circolante con ZEV
(Zero Emission Vehicle)
Valutazione e monetizzazione costi esterni relativi
all’utilizzo di mezzi a trazione elettrica.
Monetizzazione delle esternalità legate alla mobilità
Valutazione della variazione dei costi sociali legati
alla mobilità in base a differenti scenari di
penetrazione del veicolo elettirco.
P.Girardi
A.Caizzi
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Efficienza dei cicli
Efficienza di
raffinazione
della benzina
87%
Efficienza
di
raffinazione
olio
89%
P.Girardi
A.Caizzi
Efficienza di
trasporto
95%
Efficienza
centrale
termoelettrica
40%
Efficienza del
motore benzina
15%
Efficienza
distribuzione
91%
Efficienza
delle
batterie
70%
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Efficienza
totale
12%
Efficienza
del motore
elettrico
80%
Efficienza
totale
18%
Trend Particolato
P.Girardi
A.Caizzi
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