Tecniche di alimentazione dei veicoli stradali alternative all'impiego di carburanti fossili

In this work I have dedicated myself to the study of the characteristics and the performance of various types of vehicles, both powered by alternative fuels (compressed natural gas, liquefied natural gas, biodiesel) and electric vehicles (BEV, hybrid, fuel cell), with the objective of shedding light on the vehicular fuels beside petrol or diesel. In addition to this, many issues related to the diffusion and the production phase of alternative fuels, hydrogen and electricity were touched; these information were used to present an exhaustive technical-economic evaluation referred to the applicability of different solutions (according to the possible designated uses and the territorial contexts). Finally, as a case study, I made a comparison between the annual CO₂ emissions generated by a fleet of diesel buses and the equivalent CO₂ emissions generated by the electricity sector of various European countries due to the production of electricity destined to power the same bus fleet consisting of battery electric vehicles. I considered the emission factors of the national electricity sector of some countries (Italy, Germany and Sweden) and the consumption of vehicles under various operating conditions, in order to evaluate the contribution that electric mobility is able to offer to the process of decarbonisation of the transport sector. In addition, I have completed an estimate of the economic competitiveness of the two previously mentioned solutions (diesel buses and battery electric buses), taking into account the purchase costs, the running costs and the fuel costs.

In questo lavoro mi sono dedicato allo studio delle caratteristiche e delle prestazioni di vari tipi di veicoli, sia alimentati da carburanti alternativi (gas naturale compresso, gas naturale liquefatto, biodiesel) sia veicoli elettrici (a batteria, ibridi, a celle a combustibile), con l’obiettivo di far luce sulle potenzialità e sui limiti delle tecniche di alimentazione veicolari alternative all’impiego di benzina o di gasolio. Oltre a ciò, sono state toccate molteplici tematiche relative alla fase di produzione e alla diffusione dei carburanti alternativi, dell’idrogeno e dell’energia elettrica, in modo tale da presentare un’esaustiva valutazione tecnico economica riferita all’applicabilità delle diverse soluzioni (a seconda delle possibili destinazioni d’uso e dei contesti territoriali). Infine, come caso di studio, ho effettuato un confronto tra le emissioni annue di CO₂ generate da una flotta di autobus diesel e le emissioni di CO₂ equivalenti, generate dal settore elettrico di diversi Paesi Europei, dovute alla produzione di energia elettrica destinata ad alimentare il medesimo parco autobus costituito da veicoli elettrici a batteria. Mi sono servito dei fattori di emissione della produzione elettrica nazionale di alcuni Paesi (Italia, Germania e Svezia) e dei consumi dei veicoli sotto varie condizioni di esercizio, al fine di valutare il contributo che la mobilità elettrica è in grado di offrire al processo di decarbonizzazione del settore dei trasporti. In aggiunta ho portato a termine una stima della competitività economica delle due soluzioni precedentemente menzionate (autobus diesel ed autobus elettrici a batteria), prendendo in considerazione i costi di acquisto, i costi di gestione e i costi del carburante.