bioCNG nei trasporti urbani: autobus a gas vs elettrici – bilancio delle emissioni e dei costi

Un autobus CNG alimentato a bioCNG emette dal tubo di scarico una quantità di CO₂ paragonabile a quella di un autobus a combustione interna, tuttavia si tratta di CO₂ biogenico e le emissioni dell'intero ciclo del combustibile possono essere significativamente inferiori, soprattutto per il biometano derivato da liquame o rifiuti. Gli autobus elettrici presentano emissioni locali nulle e, in molte città, un vantaggio in termini di costi, mentre la direttiva UE sui veicoli puliti assegna agli autobus a zero emissioni un ruolo particolare. Il bioCNG rappresenta quindi una soluzione complementare: ragionevole per le flotte e le tratte esistenti, dove l'elettrificazione risulta difficile, e laddove sia disponibile un impianto di biometano economico.

Emissioni: dal tubo di scarico all'intero ciclo

La combustione di 1 kg di metano produce 2,75 kg di CO₂. Un autobus urbano che consuma 40 kg di CNG/100 km emette dal tubo di scarico circa 110 kg di CO₂/100 km. Il gasolio consumato nella quantità di 40 l/100 km, con 2,65 kg di CO₂/l, produce circa 106 kg di CO₂/100 km. In termini di emissioni allo scarico, il CNG non differisce quindi in modo significativo dal diesel. Le differenze emergono nel ciclo well-to-wheel:

• per il CNG da gas naturale si aggiungono le emissioni di estrazione, trasporto e eventuali perdite;
• per il bioCNG da rifiuti e liquame, la CO₂ derivante dalla combustione è biogenica e il bilancio della filiera può essere molto basso, persino negativo se si evitano emissioni di metano;
• per gli autobus elettrici, le emissioni dipendono dal mix energetico della rete e dalla produzione delle batterie.

Gli autobus CNG presentano tuttavia emissioni inferiori di NOx e particolato rispetto ai vecchi motori diesel, migliorando la qualità dell'aria nelle città, sebbene i moderni diesel conformi alla normativa Euro VI siano anch'essi puliti.

Esempio di calcolo (flotta di 30 autobus)

Ipotesi: ogni autobus percorre 60.000 km all'anno, consuma 40 kg di CNG/100 km, il che equivale a 24 t di gas all'anno per veicolo e 720 t per la flotta (circa 10 GWh con 13,9 kWh/kg). Emissioni allo scarico: 720 × 2,75 ≈ 1980 t di CO₂ all'anno. Se il gas è bioCNG, la CO₂ allo scarico è biogenica; le emissioni della filiera dipendono dal percorso. Supponendo 25 gCO₂e/MJ (biometano da rifiuti), le emissioni totali sono 10.000 MWh × 3.600 MJ/MWh × 25 g = 900 t CO₂e; con 94 gCO₂e/MJ (combustibile fossile di riferimento) – 3.384 t CO₂e. Riduzione di circa 2.480 t CO₂e all'anno. Per gli autobus elettrici, un consumo di 1,2 kWh/km comporta 72 MWh per veicolo all'anno e 2.160 MWh per la flotta; con un'intensità di rete di 0,6 tCO₂/MWh, si ottengono 1.296 t CO₂e all'anno (il valore dipende dal mix), mentre con energia da fonti rinnovabili si avvicina a zero. Conclusione: il bioCNG da rifiuti può competere in termini di emissioni con l'elettricità da rete a carbone, ma è meno vantaggioso rispetto all'elettricità a bassa emissione.

Costi

Un autobus CNG è generalmente meno costoso all'acquisto rispetto a uno elettrico, ma più caro in termini di esercizio legato al carburante rispetto all'energia elettrica, soprattutto con tariffe di ricarica più economiche. L'infrastruttura per il CNG (stazione di rifornimento) e per la ricarica (deposito) richiede investimenti. È necessario confrontare il costo totale di possesso (TCO): prezzo del veicolo, carburante o energia, manutenzione, infrastruttura, sostituzione delle batterie, incentivi. I prezzi cambiano rapidamente, pertanto l'analisi richiede offerte aggiornate.

Regolamentazione

La direttiva (UE) 2019/1161 stabilisce obiettivi minimi per la quota di veicoli puliti negli appalti pubblici, e per gli autobus una parte dell'obiettivo deve essere soddisfatta da veicoli a zero emissioni. Ciò significa che le nuove gare d'appalto delle città si concentrano sempre più sugli autobus elettrici, mentre il CNG/bioCNG funge da soluzione transitoria o complementare. Le normative nazionali e le sovvenzioni disponibili influenzano le decisioni.

Quando il bioCNG è sensato

1. La città dispone già di una flotta CNG e di una stazione di rifornimento, e la sostituzione è distribuita nel tempo.
2. Nelle vicinanze è operativo un impianto di biometano e il ritiro locale è vantaggioso.
3. Le tratte sono lunghe o il deposito non ha sufficiente potenza di allacciamento per la ricarica.
4. La priorità è una rapida riduzione delle emissioni dei veicoli esistenti.

Conclusioni per gli operatori del trasporto

Un operatore che sta valutando l'acquisto o il proseguimento dell'esercizio di autobus CNG dovrebbe verificare la disponibilità di bioCNG certificato, stipulare un contratto di fornitura con una chiara attestazione di origine e pianificare le modifiche normative nella città. È opportuno suddividere la decisione in fasi: mantenere la flotta CNG esistente alimentata a bioCNG e indirizzare i nuovi acquisti verso i casi in cui l'elettrificazione risulta conveniente. In questo modo si limita il rischio di asset abbandonati e si mantiene la flessibilità.

Sintesi

Il bioCNG può ridurre in modo significativo le emissioni degli autobus, ma nel lungo periodo la concorrenza con l'elettromobilità aumenta. Per gli operatori, una strategia ragionevole consiste nell'analizzare i casi specifici: laddove sia disponibile un impianto di biometano economico e una flotta CNG, il bioCNG rappresenta una buona opzione transitoria.