ENGINEERING – La nuova vocazione sostenibile della Formula 1

L’aria che si respira sulla pista è unica: l’odore di carburante, olio e gomma bruciata evoca emozioni che solo la velocità e l’adrenalina delle gare sanno regalare. Ogni giro racconta storie di sorpassi al limite, frenate millimetriche e vittorie memorabili. Ma la velocità ha un prezzo, lasciando un’impronta non solo sull’asfalto, ma anche sull’ambiente.

Oggi, però, qualcosa sta cambiando. La Formula 1 si sta reinventando per coniugare la passione per le corse con una visione sostenibile del futuro. L’obiettivo è ambizioso: raggiungere la neutralità carbonica entro il 2030. Non si tratta solo di ridurre l’impatto ambientale, ma di trasformare le piste in veri e propri laboratori di innovazione, dove sviluppare soluzioni tecnologiche che possano avere un impatto concreto anche sulle nostre auto di tutti i giorni.

L’impegno del motor sport in questo ambito non è una novità, è sufficiente pensare a competizioni come la Formula E e l’Extreme E. Ma l’impegno della FIA ha un sapore speciale, è il coronamento di un percorso iniziato nel 2009 con l’introduzione del KERS (kinetic energy recovery system) per arrivare a oggi con un regolamento (in vigore dal 2026) che prevede un sistema di recupero dell’energia ancora più avanzato e l’introduzione dei combustibili a zero impatto ambientale.

2009-2014: dal KERS all’ERS

Il KERS era pensato come un sistema di recupero dell’energia durante la frenata e il regolamento della Formula 1 permetteva l’uso di due sistemi, uno elettrico l’altro meccanico.

Nel primo caso, durante la frenata un motogeneratore elettrico convertiva l’energia cinetica in energia elettrica. L’energia recuperata veniva immagazzinata in una batteria agli ioni di litio o in un condensatore. In accelerazione, l’energia immagazzinata veniva restituita al motore tramite lo stesso motogeneratore, fornendo fino a 80 CV (60 kW) per un massimo di 6,7 secondi per giro. Purtroppo il sistema pesava fino a 40 kg ed era decisamente complesso, dovendo accoppiare e disaccoppiare il sistema dal motore termico con un articolato sistema di frizioni.

Il sistema meccanico, invece, immagazzinava l’energia in un volano ad alta velocità che ruotava sottovuoto per ridurre l’attrito. Quando necessario, l’energia accumulata nel volano veniva trasferita al motore tramite un sistema di trasmissione. Questa soluzione fu utilizzata, tra gli altri, dalla Williams.

Non tutte le squadre adottarono il KERS e molti team lo abbandonarono nel 2009, tanto che nel 2010 fu poco utilizzato. Considerato all’epoca un’opzione controversa, il KERS pose le basi per i moderni sistemi di recupero energetico – fondamentali nelle power unit attuali – e spinse l’industria automobilistica verso l’adozione di tecnologie più efficienti.

Con l’introduzione di regolamenti ibridi nel 2011 e la crescente enfasi sulla sostenibilità, il KERS tornò in maniera più diffusa e con maggiore affidabilità. Nel 2014, con l’avvento dei power unit ibridi, il KERS fu sostituito dal ERS (Energy Recovery System), un sistema più avanzato e integrato.

2014-2025: ERS e il recupero di energia

Il nuovo sistema, introdotto nel 2014, affianca al recupero dell’energia cinetica il recupero dell’energia termica nei gas di scarico. È composto da due macchine elettriche (MGU-K e MGU- H) oltre naturalmente da un sistema di accumulo e una centralina di controllo dedicata. L’MGU-K (Motor Generator Unit – Kinetic) recupera energia cinetica durante la frenata e restituisce fino a 120 kW (circa 160 CV) di potenza al motore termico mentre l’MGU-H (Motor Generator Unit – Heat) recupera energia termica dai gas di scarico. Inoltre, consente di eliminare il turbo lag fornendo coppia al compressore del sistema turbo. La Batteria (Energy Store) ha il compito di accumulare l’energia recuperata e ha una massima utile (da regolamento) di circa 4 MJ (1 kWh).

L’ERS è più complesso e sofisticato rispetto al KERS, che recuperava solo l’energia cinetica, mentre l’ERS integra anche il recupero termico (MGU-H) e offre fino a 160 CV (contro gli 80 del sistema precedente) utilizzabili in maniera flessibile.

2026: l’ERS che arriverà

Con il regolamento che entrerà in vigore nel 2026, l’MGU-H – il componente più complesso e costoso che tra l’altro vanta pochissime applicazioni nelle auto di serie – sarà rimosso e pertanto l’energia termica non sarà più recuperata dai gas di scarico, riducendo i costi e semplificando l’applicazione tecnica.

L’MGU-K invece sarà potenziato arrivando a fornire fino a 475 CV (circa 350 kW contro i 120 precedenti) e avrà un ruolo molto importante: mentre la potenza del motore termico scenderà da 550-560 a 400 kW, quella elettrica salirà da 120 a 350kW, con un aumento di quasi il 300%.

Il nuovo regolamento sarà davvero una sfida per i team già in Formula 1 (Ferrari, Mercedes, Alpine…) sia per quelli in arrivo, come Honda, Audi, Red Bull Ford Powertrains…

In Formula 1 il carburante del futuro corre verso la sostenibilità

Accanto alle innovazioni nei sistemi di recupero energetico, un altro pilastro della trasformazione sostenibile della Formula 1 è l’uso dei carburanti alternativi. In collaborazione con Aramco e altri partner, il circus sta sviluppando un combustibile completamente sostenibile, denominato “drop-in”. Questo carburante potrà essere utilizzato anche sulle auto di serie, offrendo un’opzione concreta per ridurre le emissioni di CO₂ nel breve termine.

A differenza di altre soluzioni, i carburanti drop-in permettono di sfruttare la tecnologia esistente senza richiedere una rivoluzione infrastrutturale immediata. È un ponte tra il presente e il futuro, che potrebbe accelerare la transizione verso una mobilità più verde.

La Formula 1 non solo come spettacolo e competizione, quindi, ma vero laboratorio di idee e soluzioni per il futuro della mobilità. Il regolamento del 2026 segnerà un punto di svolta, accelerando la transizione verso un mondo delle competizioni più pulito e rispettoso dell’ambiente.

Le curve, i sorpassi e le vittorie resteranno immutati, ma con un nuovo obiettivo: dimostrare che la passione per le corse può convivere con l’impegno per il pianeta più sostenibile. Traguardo che non segnerà la fine di una gara, ma l’inizio di un futuro migliore.