Gli scuolabus elettrici riportano gli studenti a scuola, portando aria più pulita e minori costi di manutenzione ai distretti scolastici di tutto il Paese

Ogni giorno feriale, più della metà degli studenti K-12 degli Stati Uniti – oltre 25 milioni di alunni – prende lo scuolabus. Fino a poco tempo fa, quasi tutti questi 500.000 autobus funzionavano a gasolio.

A livello nazionale, gli scuolabus alimentati a diesel producono più di 5 milioni di tonnellate di emissioni di anidride carbonica. Inoltre, generano inquinanti atmosferici dannosi per la salute dei bambini, in particolare il particolato fine. Gli studi dimostrano che l’esposizione alle emissioni dei tubi di scappamento diesel peggiora le condizioni respiratorie, riduce la funzionalità polmonare e può portare a un aumento dei ricoveri ospedalieri e delle visite al pronto soccorso.

Il passaggio ad autobus più puliti è particolarmente importante per gli studenti a basso reddito. Negli Stati Uniti, il 60% degli studenti a basso reddito prende lo scuolabus, rispetto al 45% degli altri studenti. Gli scuolabus spesso accendono i motori al minimo durante le operazioni di carico e scarico, esponendo i bambini direttamente ai gas di scarico.

Mi occupo di questioni che riguardano l’intersezione tra infrastrutture, politiche e luoghi, tra cui la sostenibilità e l’equità nei trasporti. Sebbene l’elettrificazione delle flotte di scuolabus richieda grandi investimenti, ritengo che le prove dimostrino che a lungo termine i benefici per la salute e l’economia saranno più che ripagati e sono incoraggiata a vedere investimenti pubblici e privati che si muovono in questa direzione.

I primi a muoversi

La decisione di passare dagli scuolabus diesel a quelli elettrici spetta in genere alle città e ai distretti scolastici, anche se i governi statali si stanno impegnando. A marzo 2022, 415 distretti scolastici o operatori di flotte a contratto si erano impegnati a distribuire 12.275 scuolabus elettrici in un’ampia gamma di contesti, dalle grandi città alle contee rurali, in 38 Stati e nelle terre di due tribù di nativi americani.

La California, da sempre leader nella politica dei veicoli puliti, ha acquistato i suoi primi scuolabus elettrici nel 2014. Ora lo Stato sta spendendo quasi 70 milioni di dollari per sostituire più di 200 autobus diesel con versioni elettriche, al fine di raggiungere gli obiettivi in materia di clima e qualità dell’aria.

Un altro caso degno di nota è quello della Contea di Montgomery, il più grande distretto scolastico del Maryland, che sta sostituendo 326 autobus diesel con autobus elettrici entro il 2025 e costruendo cinque depositi di ricarica. Il distretto serve una popolazione eterogenea di 160.000 studenti in 210 scuole.

In Virginia, la società di servizi Dominion Energy ha annunciato nel 2019 che avrebbe fornito 50 autobus elettrici a 16 distretti scolastici in tutto lo Stato come una delle sue iniziative per ridurre l’inquinamento e promuovere la sostenibilità. Dominion pagherà i costi dell’infrastruttura e assorbirà la differenza di costo tra un autobus diesel e uno elettrico.

La città di Chesapeake, Va., prende in consegna i suoi primi scuolabus elettrici, finanziati dall’utility Dominion Energy.

Gli ostacoli maggiori: Finanziamenti e spazio

Come suggerisce il gesto di Dominion, la conversione delle flotte di autobus non è un passo facile per molti distretti scolastici. Uno scuolabus elettrico può costare fino a 400.000 dollari, due o tre volte il prezzo di un autobus diesel.

Ma gli autobus elettrici hanno costi di gestione più bassi, per cui si stima che facciano risparmiare ai distretti dai 4.000 agli 11.000 dollari per autobus all’anno rispetto alle versioni diesel. Questo può rendere i costi degli autobus elettrici comparabili nel corso della loro vita.

I motori degli autobus elettrici hanno circa 20 parti, rispetto alle 2.000 di un motore diesel, e richiedono un numero molto inferiore di interventi di manutenzione, come il cambio regolare dei fluidi. Inoltre, poiché molti dei loro sistemi meccanici, come la frenata e lo sterzo, sono simili a quelli degli autobus diesel, gli autobus elettrici sono relativamente facili da manutenere, soprattutto nei distretti in cui operano entrambi i tipi di autobus.

Anche le stazioni di ricarica richiedono denaro e spazio, soprattutto nelle aree in cui i percorsi degli autobus sono lunghi e l’autonomia delle batterie è un limite. La maggior parte degli autobus attualmente sul mercato ha un’autonomia di circa 160-190 chilometri con una singola carica.

In uno studio del 2013, gli analisti del National Renewable Energy Laboratory hanno esaminato i cicli di guida degli scuolabus in Colorado, New York e Washington e hanno scoperto che lo scuolabus medio era in genere in funzione per 5,26 ore al giorno. La distanza di guida era in media di circa 32 miglia (50 chilometri), con alcuni autobus che percorrevano oltre 127 miglia (200 chilometri) al giorno.

I distretti scolastici hanno bisogno di luoghi in cui ricaricare gli autobus in modo semplice ed efficiente, soprattutto tra i percorsi mattutini e pomeridiani. La costruzione di questa infrastruttura, soprattutto se gli autobus diesel continuano a operare in concomitanza con le flotte elettriche in crescita, può rappresentare una sfida nei distretti scolastici dove lo spazio è limitato.

Gli autobus come fonti di energia

Allo stesso tempo, l’infrastruttura di ricarica può rendere più efficiente il rifornimento e la gestione degli scuolabus. L’attuale infrastruttura di ricarica gestita consente ai distretti di collegare un autobus ogni volta che è parcheggiato presso il deposito, ma di ricaricarlo solo quando necessario. I caricatori possono essere programmati per funzionare nelle ore del giorno in cui la domanda di energia è più bassa e l’elettricità è meno costosa.

I produttori stanno introducendo autobus dotati di capacità di ricarica bidirezionale che possono inviare l’elettricità immagazzinata alla rete quando non sono in servizio. Durante i mesi estivi, quando molti scuolabus non sono in uso e l’utilizzo di energia elettrica ha spesso dei picchi, le aziende di servizi pubblici potrebbero presto essere in grado di chiedere ai distretti scolastici di mettere a disposizione gli autobus carichi per contribuire ad alleggerire il carico della domanda. Questi autobus possono anche essere utilizzati come generatori mobili durante le interruzioni di corrente e le emergenze.

In uno studio del 2022, i ricercatori dell’Università della Carolina del Nord hanno analizzato come le aziende di servizi pubblici dello Stato potrebbero utilizzare gli autobus scolastici con ricarica vehicle-to-grid per gestire i picchi di domanda di energia tenendo conto degli orari degli autobus. Hanno stimato che una flotta di 14.000 autobus potrebbe fornire circa 2,6 gigawattora di elettricità alla rete in un giorno medio del fine settimana invernale in North Carolina, riducendo la dipendenza delle aziende dal gas naturale ed evitando fino a 1.130 tonnellate di emissioni di anidride carbonica al giorno.

È probabile che l’aria più pulita si traduca in un miglioramento del rendimento degli studenti. In uno studio del 2019, i ricercatori hanno scoperto che l’ammodernamento di 2.656 autobus diesel in Georgia – con l’aggiunta di nuovi componenti per ridurre le emissioni degli autobus – è stato associato a effetti positivi sulla salute respiratoria degli studenti e che i distretti con autobus diesel ammodernati hanno registrato un aumento del punteggio nei test di inglese e matematica. Poiché anche i veicoli diesel modernizzati continuano a generare inquinanti atmosferici, il passaggio agli autobus elettrici produrrebbe probabilmente aumenti ancora maggiori.

Diffusione dei benefici

Le agenzie federali e statali si stanno muovendo per accelerare il passaggio agli scuolabus elettrici. L’American Rescue Plan, emanato nel 2021 per fornire un aiuto economico durante la pandemia COVID-19, ha incluso 7 milioni di dollari in sconti per i distretti scolastici delle comunità meno servite, le scuole tribali e le flotte private che servono le scuole che acquistano autobus elettrici.

Nel marzo 2022 l’Agenzia per la protezione dell’ambiente ha concesso finanziamenti per 23 programmi di sostituzione di scuolabus elettrici e relative infrastrutture di ricarica in 11 Stati. Il bilancio dello Stato di New York per l’anno fiscale 2023 prevede che tutti i nuovi acquisti di scuolabus siano elettrici a partire dal luglio 2027 e che tutti gli scuolabus in servizio siano a emissioni zero entro il 2035. Il bilancio stanzia 500 milioni di dollari di potenziali finanziamenti statali per l’elettrificazione degli scuolabus come parte di una più ampia legge sui bond ambientali, che sarà al voto nel novembre 2022.

Viaggiare sull’iconico scuolabus giallo è un’esperienza formativa per milioni di bambini in tutti gli Stati Uniti. Se un maggior numero di distretti abbandonerà il diesel, credo che il viaggio diventerà più ecologico e più salutare e sarà un passo avanti verso il futuro a zero emissioni che i bambini della nostra nazione meritano.