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Vista aerea ad Assago, Milano. Credit: Kim Long Le Hoang / 500px / Getty Images.
Lo scontro dello scorso marzo a Bruxelles sul futuro delle auto europee dimostra due cose. Che una rapida trasformazione del settore dei trasporti in Europa è inevitabile, e che per l'Italia la posta in gioco è alta. L'Unione Europea non è arrivata a imporre un divieto di vendita di tutti i motori a combustione interna dopo il 2035, consentendo un'eccezione per le auto che funzionano con carburanti “climaticamente neutri”. Ma l'adattamento a nuovi carburanti richiederebbe comunque un enorme sforzo di innovazione, e le principali case automobilistiche hanno deciso in ogni caso di passare all'elettrico.
In Italia, questo provoca molti timori. Il settore automobilistico del Paese, da grandi marchi come Fiat, Ferrari e Lamborghini a un ecosistema di piccole e medie imprese che forniscono componenti per tutti i marchi, impiega circa 270.000 lavoratori. La maggior parte di queste aziende ha poca esperienza con i veicoli elettrici, motivo per cui il governo italiano si è schierato con la Germania nell'opporsi al divieto al 100% dei veicoli elettrici. L'Italia ha anche importanti produttori di navi, elicotteri, treni, pneumatici, autobus - tutti settori che sono ancora più difficili da decarbonizzare e che dovranno innovare rapidamente se l'UE vuole raggiungere l'obiettivo di azzerare le sue emissioni di carbonio entro il 2050.
Tutti fattori che rendono molto opportuna la creazione di un nuovo centro di ricerca italiano sulla mobilità sostenibile. Il centro MOST, annunciato per la prima volta nell'estate del 2022, è entrato in funzione all'inizio del 2023. Il finanziamento, circa 394 milioni di euro, proviene in gran parte dall'Unione Europea attraverso il programma "New Generation Europe" lanciato all'indomani della pandemia.
Ferruccio Resta, ex rettore del Politecnico di Milano e ora presidente della fondazione che gestisce il centro, è però categorico. "Non siamo un progetto europeo". Ovvero, MOST non è il tipico consorzio finanziato dai programmi quadro Horizon, in cui i gruppi si riuniscono per alcuni anni per eseguire un piano di ricerca basato su "pietre miliari", vengono pagati al loro raggiungimento e poi si spostano. "È più simile a una startup", dice Resta, "è una nuova entità che dovrà diventare permanente, sostenersi e lavorare all'intersezione tra ricerca e mercato".
MOST federa gruppi di ricerca esistenti in un centro virtuale distribuito. Resta spiega che ne fanno parte sia centri “di “eccellenza” che hanno già una statura internazionale nel settore, sia quelli che "hanno un potenziale ma non lo hanno ancora realizzato”. Uno degli obiettivi del piano PNRR è quello di ridurre il divario tra le università più importanti e quelle più piccole, e tra il Nord e il Sud Italia. E poi ci sono le aziende, dalle case automobilistiche agli operatori di infrastrutture, dai costruttori di aerei, treni e navi ai settori digitale, bancario e assicurativo: tutti settori che avranno un ruolo nel futuro dei trasporti. Resta spiega che il progetto è “a forte trazione industriale”, con le aziende che occupano metà dei posti nel consiglio di amministrazione. Il centro ha nominato un comitato consultivo industriale prima di quello scientifico.
MOST si avvarrà di circa 700 ricercatori già impiegati dalle istituzioni partner e ne assumerà altri 570, soprattutto dottorandi e postdoc. Il lavoro è organizzato in 14 spokes, sottogruppi di 3-10 partner che lavorano su aspetti specifici.
Non sorprende che molte linee di ricerca abbiano a che fare con i veicoli elettrici. Dario Zaninelli del Politecnico di Milano, che coordina uno spoke sulla trazione elettrica e le batterie, spiega che anche se le auto elettriche sono già vendute a milioni, "c'è ancora molto da fare per estendere l'autonomia delle batterie, ridurre il peso e le dimensioni dei componenti dei motori elettrici e migliorare i sistemi di ricarica". Su un tratto di 1 km che costeggia l'autostrada tra Brescia e Milano, ad esempio, il suo gruppo testerà bobine di ricarica posizionate sotto il manto stradale per ricaricare le auto in modalità wireless durante il percorso.
Un altro spoke, guidato dal Politecnico di Torino, si concentra sui nuovi veicoli stradali sostenibili e svilupperà un prototipo di veicolo elettrico per il trasporto personale. Il suo coordinatore, Andrea Tonoli, spiega che le principali innovazioni consisteranno in un sistema modulare a bassa tensione che ridurrebbe il costo del veicolo elettrico, e in un sistema di comunicazione tra l'auto e la rete di ricarica per selezionare automaticamente il momento e il luogo migliori per la ricarica, o rendendo disponibile l'energia in eccesso nella batteria per altri veicoli.
Ma c’è molto altro nel centro oltre alle auto elettriche. Lo spoke di Torino svilupperà anche un furgone a idrogeno per le consegne, cercando soluzioni per aumentare l'efficienza e l'affidabilità delle celle a combustibile a idrogeno e abbassarne il costo. Un altro spoke, coordinato dal Politecnico di Bari, riguarda tutte le potenziali applicazioni dell'idrogeno e di altri combustibili alternativi. "Per il trasporto personale su strada, la mobilità elettrica appare ora come la tecnologia vincente”, afferma il coordinatore Marco Torresi. "Ma per il trasporto pesante e le navi, le celle a combustibile a idrogeno potrebbero essere un'opzione interessante, perché lo stoccaggio e la distribuzione dell'idrogeno sono più facili nei porti". Per quanto riguarda gli aerei, i più difficili da spingere senza combustibili fossili, la ricerca in questo ambito si concentrerà sui cosiddetti SAF (sustainable aviation fuels), che possono essere biocarburanti basati su biomasse o e-carburanti sintetici ottenuti combinando idrogeno estratto dall'acqua e anidride carbonica prelevata dall'atmosfera.
La tutela delle competenze italiane sui motori a combustione interna è stato l'argomento principale alla base della richiesta dell'Italia alla Commissione europea di autorizzare i biocarburanti dopo il 2035. Ma in realtà "non si può cambiare il tipo di carburante e mantenere il motore così com'è", afferma Riccardo Chirone del Consiglio Nazionale delle Ricerche, che coordina uno spoke sui sistemi di propulsione innovativi. "Le caratteristiche fisiche del carburante modificano il processo e i tempi della combustione", spiega per esempio. "Un carburante che emette meno CO2 potrebbe comunque emettere più composti azotati tossici, a meno che non ci sia un sistema che li prevenga". Anche se i veicoli ICE di produzione italiana sopravvivono alla scadenza del 2035, dovranno innovare con grande impegno.
Al centro della "motor valley" dove nascono Ferrari e Maserati, l'Università di Modena e Reggio Emilia è un punto di osservazione privilegiato sul futuro dell'auto. "Il valore verrà sempre più dalla parte elettronica e meno da quella meccanica", dice Paolo Pavan, che coordina il lavoro dell'università all’interno di MOST. "L'Italia non è pronta per questo cambiamento, perché troppe aziende vedono l'informatica come un accessorio e la mancanza di investimenti ha creato una grave carenza di ingegneri elettronici". Per Pavan le università hanno un ruolo chiave nell'aiutare le aziende a gestire il cambiamento. Lo spoke di Modena si concentrerà sui veicoli autonomi. "Non solo per le automobili, dove è difficile eguagliare gli investimenti delle multinazionali", afferma il professore di informatica e specialista di autonomia Marko Bertogna. "L'autonomia riguarda anche trattori, aerei, droni, robot, navi". Questo spoke collaborerà con Poste Italiane per la realizzazione di un prototipo di veicolo autonomo su ruote che sarà una sorta di ufficio postale in movimento, e utilizzerà un piccolo catamarano come banco di prova per la navigazione autonoma in mare.
Nel complesso, gli spoke coprono tutte le modalità di trasporto: aria, strada, acqua, rotaie e veicoli leggeri, oltre a temi trasversali come propulsione, materiali, autonomia, piattaforme di condivisione, infrastrutture.
Circa la metà del budget di MOST è già stata distribuita. Il resto sarà assegnato successivamente attraverso bandi competitivi per prove di concetto di nuove tecnologie, spin-off e startup, o progetti più ambiziosi. Ad esempio, lo spoke di Modena si candiderà per creare un "living lab" dove gruppi industriali e accademici possano testare sistemi autonomi in simulazione e in scenari realistici, costruendo in città una pista per auto con telecamere, sensori e un sistema di comunicazione wireless.
"Queste iniziative saranno i semi del futuro del centro dopo il 2026", dice Resta. Gli spoke mirano a diventare strutture permanenti che venderanno servizi di ricerca, dati, strutture di sperimentazione sui rispettivi temi. MOST svilupperà anche una piattaforma di formazione e un think-thank per produrre intelligence e dati sulla mobilità mondiale. Quando arriverà il 2026, dice Resta, "sentirò che avremo fatto il nostro lavoro se MOST diventerà il soggetto a cui rivolgersi per ministeri e partner industriali al momento di preparare i loro piani strategici".
