Ci sono molti studi a proposito di questo e addirittura corsi di laurea dedicati.
E' un campo molto vasto e in continua evoluzione.
In poche parole è vero che la produzione di energia elettrica inquina, ma è anche vero che a grandi linee e alla fine dei conti, l'energia elettrica vince il confronto per via dei più alti rendimenti in gioco. Il più grosso svantaggio del motore alternativo è infatti il bassissimo rendimento reale in condizioni operative.
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Il fatto che la produzione di energia elettrica sia inquinante (non solo in termini di emissioni) viene tenuto sempre in considerazione quando vengono fatti i calcoli per stabilire l'efficienza energetica e compatibilità ambientale dei sistemi.
Dipende dal contesto, anche se emerge che nella maggior parte dei casi l'uso del mezzo elettrico è più eco-sostenibile. Facendo un discorso di efficienza energetica e compatibilità ambientale (tralasciando quindi gli aspetti di convenienza economica) ne deriva che solitamente il mezzo elettrico è meno inquinante, ma esistono casi in cui non è così.
A parte l'efficienza energetica, un grosso vantaggio del mezzo elettrico usato in città è che questo non ha emissioni localizzate in un contesto già critico (come quello della città) che soffre di un eccesso di emissioni.
Poi ci sono tutta una altra serie di vantaggi, energetici ed ecologici.
A grandi linee, la catena
produzione in centrale -trasporto- uso della energia su un mezzo elettrico, ha un rendimento superiore rispetto alla produzione di energia con un motore termico montato direttamente sul mezzo. Questo in gran parte perché il motore alternativo a combustione interna ha rendimenti molto bassi rispetto al rendimento delle centrali elettriche. Secondariamente il mezzo elettrico, a parità di potenza, pesa meno e non deve portare con se il peso del carburante, diminuendo così il fabbisogno. La gestione della potenza in una macchina elettrica è più efficiente e permette di sfruttare i motori sempre al loro rendimento massimo. Il mezzo elettrico consente poi di recuperare energia in frenata, che ha vantaggio energetico ma anche in termini di minore usura dei freni, elemento che emette polveri inquinanti e calore.
L'energia elettrica, poi, può essere prodotta da più fonti, rinnovabili comprese.
Le centrali elettriche hanno emissioni controllate e risulta più facile controllarne la regolarità e conformità nel tempo.Risulta invece molto più difficile controllare e verificare nel tempo la conformità delle emissioni di milioni di motori alternativi. Le grosse centrali hanno dispositivi di abbattimento delle emissioni più complessi ed efficaci rispetto a quelli utilizzabili su motori montati su veicoli. Il rendimento delle centrali termiche può essere migliorato e implementato, così come le apparecchiature per la riduzione delle emissioni, senza che il problema peso delle stesse, incida sul risultato. Quando un motore termico è invece montato su un veicolo, ogni apparato che possa consentirne un miglioramento di rendimento o riduzione emissioni, deve fare i conti col peso.
Generalmente, nel campo della ingegneria, vale un concetto molto grossolano, ma valido a grandi linee. Tanto più un apparato è grosso e tanto più il suo rendimento è elevato. Questo è vero anche per il confronto tra centrali elettriche (solitamente grandi) e motori per veicoli (solitamente piccoli rispetto alle centrali). Ovvio che è un concetto molto generalista, da applicare solo per una immediata prima sgrossatura.
Gli svantaggi derivano principalmente dal dal ristretto campo di regolazione delle centrali, che può inficiare sul rendimento, dal trasporto della energia elettrica, che dissipa una quota di energia non trascurabile e dal maggior numero di trasformazioni che l'energia deve subire per essere usata (ogni trasformazione porta con se perdite) .
Le centrali termoelettriche hanno rendimenti di circa il 30% per gli impianti più vecchi ed obsoleti per arrivare a superare anche il 40-45% in impianti più moderni ed evoluti. Il rendimento è a grandi linee costante nel tempo. Poi c'è il trasporto della energia elettrica, che porta con se perdite non trascurabili, dipende molto da distanza e stato della infrastruttura. Il motore elettrico ha rendimenti che possono superare il 95%, mentre l'azionamento (per la regolazione di potenza) di un motore ha rendimenti superiori al 90%. Il rendimento di un motore alternativo è molto variabile a seconda del regime di funzionamento e di solito non supera un valore del 20-25%, ma nel traffico urbano arriva anche a meno del 15%. Dati da prendere con "le pinze", poiché su queste questioni ci si dibatte sempre, soprattutto sulle modalità per il calcolo.
La produzione di energia elettrica può avvenire in centrali di cogenerazione. Queste, anziché scaricare in ambiente l'energia termica residua dal ciclo a vapore (usato per la produzione di elettricità) lo usano per il teleriscaldamento.
In questo modo si riducono le emissioni dei mezzi (uso di tram e metropolitane) e degli impianti di riscaldamento all'interno delle città.
Ovviamente, poiché ad oggi quota significativa della energia elettrica è prodotta nelle centrali termiche, le emissioni ci sono comunque e vanno considerate. Grossi problemi li possono soffrire gli abitanti delle immediate vicinanze delle centrali.
Per esempio, alcuni studi, mostrano che l'uso di auto elettriche è vantaggioso per ridurre le emissioni di gas nocivi e rumore nelle città, ma non è conveniente dal punto di vista energetico. Questo perché ci sono troppi passaggi intermedi tra la produzione e l'utilizzo. Ognuno porta con se delle perdite (pare che i cicli di carica/scarica abbiano bassi rendimenti) e alla fine conviene bruciare il combustibile direttamente sul mezzo. Fatto estremamente rilevante e forse ciò che fa la differenza è il peso delle batterie. Queste devono essere trasportate sul veicolo e incidono pesantemente sul fabbisogno energetico.
Quindi generalmente, ma non sempre, è dimostrato che l'uso di un mezzo elettrico (pur considerando le emissioni per la produzione di elettricità) è più compatibile dal punto di vista ambientale che non l'uso di un mezzo con motore a combustione interna.
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I gas di scarico, nelle città rappresentano davvero un grosso problema. 
