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Il dilemma del diesel

(a partire dal 2018)

quando Rodolfo Diesel (1858-1913) presentò il suo brevetto di base il 22 febbraio 1893, il suo obiettivo era un motore a combustione interna con un'efficienza ottimale, che si avvicinasse il più possibile all'ideale teorico (il ciclo di Carnot).
Il primo prototipo fu eseguito alla Maschinenfabrik Augsburg (poi MAN) nel 1893 e, dopo molti miglioramenti, il primo modello pratico uscì nel 1897.
Ora il motore diesel ha iniziato il suo viaggio nel mondo.

In seguito a numerosi altri sviluppi, oggi domina i sistemi di propulsione delle unità di potenza, delle macchine da costruzione, degli autocarri, delle gru mobili, dei veicoli blindati, delle navi, dei trattori, dei furgoni e persino una gran parte delle automobili è equipaggiata con motori diesel, che consumano molto meno carburante rispetto ai motori a benzina di pari potenza. Senza dimenticare le locomotive diesel che circolano in molti Paesi del mondo.

Il motore diesel è forse l'ultimo grande traguardo ingegneristico tedesco a conquistare il mondo!

Tuttavia, il motore diesel è recentemente caduto in discredito e alcuni eco-fondamentalisti vorrebbero vietare del tutto questa guida di successo a livello globale.

Quello che è successo?
La parola d'ordine di "riscaldamento globale" risuona in tutti i media e la maggior parte dei politici in Europa vuole spingere attraverso misure drastiche per limitare questo drastico cambiamento climatico.

La combustione dei combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale) è considerata la causa più importante del cambiamento climatico ed è aumentata costantemente dall'inizio della rivoluzione industriale, 250 anni fa. Questo produce grandi quantità di Anidride carbonica (CO2), che in quanto "gas a effetto serra" è considerato la causa principale del riscaldamento globale causato dall'uomo.

Questo concetto non è indiscusso. Ma non mi dilungherò oltre, perché nella nostra epoca "post-fattuale", i fatti sono meno decisivi dell'opinione, guidata dai mass media.
E questo parere della maggioranza è chiaro: La combustione di carbone, gas naturale e petrolio deve cessare!

Spinti a fare qualcosa, i legislatori hanno optato per soluzioni poco convinte, in primo luogo per il trasporto su strada.
Nessuno ha osato ridurre direttamente il consumo per auto attraverso le normative legali. Sarebbe stato un intervento troppo profondo nel comportamento di acquisto e nei desideri dei clienti. Si è quindi deciso di limitare il "consumo di flotta", ovvero il consumo medio di carburante di tutti i modelli realizzati da un unico costruttore. Il fatto che per questo fossero necessari metodi di misurazione standardizzati, che – come tutte le normative – sono flessibili, non dovrebbe preoccuparci in questa sede.

Limiti di consumo della flotta:
Dal 2015: 130 g CO2 per km,
corrisponde a 5,49 l/100 km con benzina. Con gasolio 4,9 l/100 km.
Dal 2019: 95 g CO2 per km,
corrisponde a 4 L/100 km a benzina. Con gasolio 3,58 l/100 km.
Dal 2030: 59 g COper km,[1]
Corrisponde a 2,5 l/100 km con benzina. Con gasolio 2,2 l/100 km.
Il regolamento, che si applicherà dal 2030, potrà essere rispettato solo se una parte significativa della flotta è costituita da veicoli a emissioni zero.

Il consumo di flotta richiesto ha messo particolarmente sotto pressione i produttori tedeschi. Questi vendono un numero particolarmente elevato di "veicoli premium" e SUV che sono grandi, ben equipaggiati e corrispondentemente pesanti e non possono essere guidati economicamente come un'auto piccola.

Cosa fare? Una via d'uscita era con i motori diesel altamente sviluppati, che risparmiano fino a 30% di carburante rispetto ai motori a benzina comparabili e sono anche ancora più piacevoli da guidare.

Purtroppo ci sono altre normative che creano problemi: vale a dire i valori limite per il particolato, monossido di carbonio, fuliggine, ossido di azoto, ecc., anch'essi continuamente inaspriti dal 1992.
Nel 2006, ad esempio, il valore limite per Ossidi di azoto (NOx) nell'UE per le autovetture (standard di emissione Euro 5) a 160 mg per chilometro, negli USA a 30 mg per chilometro; un valore che ha causato problemi tecnici.
L'impostazione di tali valori limite è difficile. Non ci sono criteri scientifici chiari, quindi i valori limite vengono negoziati e infine stabiliti per legge.

Per soddisfare i requisiti di legge, i gas di scarico dei motori a benzina e diesel devono essere trattati. Ciò richiede una piccola "fabbrica chimica" che converte cataliticamente gli inquinanti gassosi in sostanze più innocue e, almeno nel caso del diesel, un filtro per le polveri sottili per le particelle di fuliggine.
Qui il motore diesel è in svantaggio rispetto al motore a benzina.
Come autoaccensione, il diesel funziona con temperature della camera di combustione più elevate rispetto a un motore a benzina; il motivo principale per la migliore efficienza, ma anche per una maggiore percentuale di ossidi di azoto e altri inquinanti nei gas di scarico. A causa dell'iniezione diretta di carburante nel cilindro, la formazione della miscela è più difficile e viene prodotta polvere o fuliggine più fini. Il motore diesel richiede una pulizia dei gas di scarico più complessa, che occupa spazio e costa denaro. Attualmente ci sono due opzioni per neutralizzare gli ossidi di azoto:
1. Viene utilizzato un catalizzatore assorbente.
2. Una soluzione di urea denominata "AdBlue" viene iniettata nel gas di scarico. Ad una temperatura sufficiente (170 gradi C), l'AdBlue si decompone in ammoniaca, che riduce gli ossidi di azoto in azoto e acqua. Ciò richiede un serbatoio per AdBlue, iniezione, linee, sensori, elettronica, ecc.
Queste due opzioni possono essere combinate.

La situazione è aggravata dalla protezione dell'ambiente. Quindi ad es. Ad esempio, gli ossidi di azoto non devono superare il limite di 40 microgrammi (1 µg = 1/1.000.000 g = 1 milionesimo g) per metro cubo d'aria, anche su strade trafficate. Sul posto di lavoro, il limite è di 950 microgrammi, più di venti volte quello. I 40 µg non sono ben assicurati scientificamente, ma piuttosto un valore ideologico dell'OMS, che l'UE ha adottato. Negli USA valgono 103 microgrammi, anche in California, particolarmente severa in materia ambientale, 57 microgrammi.

Quasi nessuno pensava ad altri consumatori di petrolio. "Secondo l'Unione tedesca per la conservazione della natura e della biodiversità, le 15 navi portacontainer più grandi emettono ogni anno tante sostanze inquinanti quanto 750 milioni di automobili". (Foto auto n. 33 del 18 agosto 2017). Ci sono 45 milioni di auto in Germania e 900 milioni nel mondo (Internet).

Secondo www.Klimafakten.de, circa 750 gigatonnellate di anidride carbonica fuoriescono dalle fonti naturali nell'atmosfera. Gli esseri umani rilasciano 33 gigatonnellate all'anno, che è solo circa 4,41 TP2T delle emissioni totali. Ciò che rimane aperto in questo calcolo è la quantità di anidride carbonica che viene nuovamente legata attraverso l'assimilazione da parte delle piante e nei mari, e quanto sia forte il declino dell'assimilazione attraverso la deforestazione, l'impermeabilizzazione del suolo, ecc.

È meglio non menzionare che una mucca genera più anidride carbonica di un'auto media che percorre 15.000 km all'anno. Inoltre, una mucca produce 72 kg di metano all'anno, che è almeno 20 volte più efficace come gas serra dell'anidride carbonica.
Tuttavia, in quanto erbivori, i bovini sono integrati nel ciclo naturale e non possono rilasciare carbonio fossile che è stato rimosso dal ciclo naturale per migliaia di anni.

Poiché anche le centrali nucleari devono essere chiuse perché troppo pericolose, rimane solo "ecoenergia": sole, vento, energia idroelettrica, materie prime rinnovabili, biogas, energia geotermica, maree, ecc.
Il motore elettrico con accumulatore è attualmente in fase di propagazione per le auto. Le alternative come celle a combustibile, biogas, ecc. difficilmente vengono prese sul serio in Germania.

L'auto come inquinatore dell'aria
Il fulcro dell'interesse divenne presto l'auto con il suo elevato consumo energetico. Gli eco-attivisti chiedevano auto più economiche, ma i consumatori hanno acquistato modelli più grandi e pesanti che consumano troppo carburante ed emettono troppi inquinanti, in particolare ossidi di azoto.

“Se accendi alcune candele nel tuo soggiorno, il limite UE di 40 microgrammi sarà presto superato. E se lasci bruciare più fiamme contemporaneamente sul tuo fornello a gas, sei anche molto al di sopra del limite di 950 microgrammi per il posto di lavoro.
Non è nemmeno certo che il motore diesel sia il principale o addirittura unico responsabile dell'ossido di azoto. A Oldenburg, la strada attorno a una stazione di misurazione è stata chiusa a causa di una maratona. Tuttavia, i valori di ossido di azoto sono aumentati".        (Focus online, 29 gennaio 2019, 19:30).

Per rispettare il valore limite di 40 microgrammi per metro cubo d'aria, in molte città tedesche i veicoli diesel rischiano il divieto di circolazione, che viene imposto da sentenze dei tribunali. Anche la posizione delle stazioni di misurazione (distanza dalla strada, altitudine, ecc.) gioca un ruolo importante. In questo caso, la maggior parte dei Paesi dell'UE - dove si applicano le stesse normative - sono più generosi dei pignoli tedeschi.

A causa della rigorosa applicazione delle normative in Germania, l'utilità di diversi milioni di autovetture diesel è limitata; questi perdono valore e si verificano miliardi di perdite, che i conducenti di diesel in buona fede devono sopportare.

C'è stato un tradimento?
A prima vista, la situazione sembra chiara: le norme di legge devono essere rispettate.
Ma in pratica, come sempre, è più complicato.
Sebbene l'AdBlue non sia un liquido pericoloso, è alquanto corrosivo e non dovrebbe essere spruzzato sull'abito di seta. A differenza del camion, i cui conducenti sono professionisti, il rifornimento di AdBlue per l'auto non doveva essere effettuato durante il rifornimento, ma solo durante i controlli. Per fare ciò, il serbatoio dell'AdBlue dovrebbe contenere circa 30 litri, circa un terzo del volume del serbatoio del carburante. Un serbatoio così grande avrebbe ridotto lo spazio nel bagagliaio e lasciato troppo poco spazio per l'installazione di uno stereo costoso (su cui la casa automobilistica realizza un grosso profitto), bagagli ingombranti come mazze da golf, ecc.

Quindi probabilmente c'era un accordo tra diversi produttori per limitare il serbatoio di AdBlue a circa 7 litri. Il controllo del computer doveva fare il resto con i seguenti (e possibilmente altri) trucchi:
1. Il controller riconosce se l'auto è in funzione sul banco di prova e quindi passa a un programma speciale per la pulizia completa dei gas di scarico, che è solo parzialmente efficace durante il normale funzionamento. Si tratta di una violazione delle normative e soggetta ad accuse di frode.
2. Durante il normale funzionamento è necessario risparmiare quanto più AdBlue possibile, ad es. B. attraverso grandi "finestre termiche".
Poiché l'AdBlue si decompone solo a circa 170 gradi C, non ha senso iniettarlo nello scarico a temperature più basse. L'iniezione viene quindi disattivata e, per viaggi brevi e temperature esterne molto basse, la pulizia dei gas di scarico con AdBlue viene in gran parte eliminata. La finestra termica può essere allungata, con l'argomento di proteggere il motore.
3. Altre manipolazioni sono possibili e alcune sono già state installate: Spegnimento dell'iniezione di AdBlue ad alta velocità, forte accelerazione o da una certa altezza sul livello del mare. (Der Spiegel, n. 39/2017 p. 69).

A seconda della modalità di funzionamento, la pulizia dei gas di scarico richiesta funziona solo per una frazione delle ore di funzionamento; nell'ambiente viene immesso molto più ossido di azoto di quanto consentito dalla legge.

Le conseguenze delle violazioni della legge sono state miliardi di multe e danni per i proprietari di veicoli negli Stati Uniti, nonché azioni legali contro dirigenti negli Stati Uniti e in Germania. I conducenti diesel chiedono un risarcimento anche in Germania.

Come è diventata possibile questa truffa?
Apparentemente, i decisori di diverse fabbriche automobilistiche non volevano accettare che un valore limite scientificamente infondato per gli ossidi di azoto potesse essere imposto con forza dalle autorità. Quindi questi boss delle auto hanno intrapreso un gioco rischioso che, se visto con sobrietà, non poteva andare bene.

Come si può sperare che le misure vengano effettuate esclusivamente sul banco di prova e che nessuno si accorga se un programma speciale per il banco di prova soddisfa tutti i requisiti di legge, ma questo programma viene completamente o parzialmente disattivato durante il normale funzionamento?

Oppure si trovano tutti i tipi di ragioni (temperatura, velocità, accelerazione, ecc.) per il fallimento del controllo delle emissioni in gran parte degli stati operativi.

E nessuno dovrebbe notare queste manipolazioni illegali?
L'esperienza ha dimostrato che bisogna sempre aspettarsi che le frodi prima o poi vengano scoperte.
In questo caso, ci sono abbastanza università e altri istituti di ricerca che possono effettuare misurazioni dei gas di scarico; sul banco di prova e sulla strada. Infine, ma non meno importante, c'è anche la concorrenza, che può avere interesse a scoprire le manipolazioni di un concorrente.

Personalmente, in quanto ex capo dello sviluppo di una fabbrica di pneumatici con responsabilità di prodotto per una parte di sicurezza supercritica (il pneumatico), è del tutto incomprensibile per me che i progettisti responsabili di grandi aziende rispettate possano essere coinvolti in un gioco così rischioso. Ma probabilmente provengo da una generazione diversa di ingegneri, in cui il "Made in Germany" era una priorità assoluta e la frode intenzionale da parte degli ingegneri tedeschi sembrava impensabile.

Oppure la truffa del gasolio è solo un'espressione del declino morale della nostra società, come si può vedere anche nelle frodi informatiche, nei clan criminali, nella manipolazione finanziaria, nell'abusivismo, nelle società parallele, nelle aree senza legge, ecc.

Voto finale:
[1] Questo valore è stato recentemente inasprito a 47,5 g di CO2/km. L'obiettivo è quello di abolire virtualmente i motori a combustione per le automobili.

Addendum 2019:
Classificare l'auto elettrica come "senza emissioni" (zero emissioni) non ha alcun senso. Può essere a zero emissioni solo se tutte le fasi, dalla produzione in poi, sono alimentate da elettricità verde. Se si tiene conto della produzione della batteria e dell'attuale mix energetico nella produzione di elettricità, le emissioni di CO2-Secondo uno studio dell'Info-Institut, l'impronta di carbonio di un'auto elettrica è addirittura peggiore di quella di un diesel:
https://www.heise.de/autos/artikel/Ifo-Institut-E-Autos-erhoehen-CO2-Ausstoss-4401639.html.

Addendum 2023:
Come è stata scoperta la frode sulle emissioni (come previsto) e chi è responsabile di questa manipolazione criminale è descritto in una dettagliata serie in tre parti "The Winterkorn File" in "The Pioneer Briefing" del 27, 28 e 29 dicembre 2023.
Quando la frode è stata scoperta, VW si è comportata nel modo più maldestro possibile nei confronti delle autorità statunitensi, peggiorando ulteriormente la situazione.