Toward lower emissions: how smart mobility can decarbonize transportation

This thesis aims to illustrate how transports' decarbonization is the fastest and most effective means of reducing GHG emissions in order to meet global, but especially European, targets. Indeed, in order to be able to reduce emissions by 55 percent by 2035 and 100 percent by 2050, European Union member countries are implementing major decarbonization measures. In this context, smart mobility enters the picture as an alternative to fuel retail. While to date traditional fuels cover more than 90 percent of consumption in the transportation sector, this figure is set to change in the near future. Indeed, consumers are increasingly concerned about the environmental impact of their travel. Most oil consumption will be offset by electric and hydrogen. In cases where these energy carriers cannot be used, such as in aviation and marine transportation, however, traditional fuels will be replaced by biofuels or LNG. The real focus of the discussion is therefore electric cars, as they are considered the fastest, most efficient and immediately available means of decarbonizing ICEVs. Electric cars will be analyzed in terms of their emissions, to verify that they are actually lower than the corresponding ICEVs; prices and costs, to ensure that they are sustainable for possible consumers; the fleet on the road, to assess their diffusion; and finally the batteries, with their respective components and costs. In addition, the electric supply chain will be explored in depth, comparing how the current supply can cope with an increasing demand for electricity. Considerable weight is also given to the analysis of charging infrastructure, as its adequacy determines the spread of electric mobility. Charging stations in the discussion are analyzed according to their accessibility, costs, regulations, charging technology trends, and location.

La tesi ha l’obiettivo di illustrare come la decarbonizzazione dei trasporti sia il mezzo più veloce ed efficace per ridurre le emissioni di GHG, in modo da rispettare gli obiettivi mondiali, ma soprattutto europei. Infatti, per poter ridurre del 55% entro il 2035 e del 100% entro il 2050 le emissioni, i paesi membri dell’Unione Europea stanno attuando misure di decarbonizzazione importanti. In questo contesto, entra in gioco la smart mobility come alternativa al fuel retail. Se ad oggi i carburanti tradizionali coprono più del 90% dei consumi nel settore dei trasporti, questo dato è destinato a cambiare nel breve termine. I consumatori sono infatti sempre più interessati all’impatto ambientale dei propri spostamenti. La maggior parte dei consumi petroliferi saranno compensati dall’elettrico e dall’idrogeno. Nei casi in cui questi vettori energetici non possano essere utilizzati, come ad esempio nell’aviazione e nel trasporto marittimo, i carburanti tradizionali verranno comunque sostituiti da biofuels o GNL. Il vero focus della trattazione sono dunque le macchine elettriche, in quanto ritenute il mezzo più veloce, efficiente ed immediatamente disponibile per decarbonizzare le ICEVs. Delle macchine elettriche verranno analizzate le emissioni, per verificare che siano effettivamente inferiori alle corrispettive ICEVs, i prezzi e i costi, affinché siano sostenibili per i possibili consumatori, il parco circolante, per valutarne la diffusione, e infine le batterie, con i rispettivi componenti e costi. Inoltre, verrà approfondita l’electric supply chain, comparando come l’attuale offerta può far fronte ad una sempre maggiore domanda di elettricità. Peso notevole viene anche dato all’analisi dell’infrastruttura di ricarica, in quanto la sua adeguatezza determina la diffusione della mobilità elettrica. I punti di ricarica nella trattazione vengono analizzati in base alla loro accessibilità, ai loro costi, i regolamenti, i trend tecnologici di ricarica e il loro posizionamento.