Nel secolo scorso la temperatura è aumentata di circa 0.5 gradi centigradi, mentre il livello medio degli oceani è cresciuto tra 10 e 20 cm. Sempre nel 20° secolo, la concentrazione in atmosfera di anidride carbonica (CO2) è aumentata di circa il 30%: a questo aumento, provocato in larga misura dall'impiego dei combustibili fossili come fonte di energia e calore, è attribuita la principale responsabilità della crescita della temperatura.
Le sostanze emesse nell'ambiente atmosferico contribuiscono ai seguenti fenomeni di deterioramento dello stesso: i cambiamenti climatici, la diminuzione dell'ozono stratosferico, l'acidificazione, lo smog fotochimico, l'alterazione della qualità dell'aria. La valutazione delle emissioni avviene attraverso opportuni processi di stima, che si basano su fattori di emissione e indicatori di attività. Per quanto riguarda i gas serra, la metodologia di riferimento è quella indicata dall'IPCC.
Per gli altri inquinanti la metodologia utilizzata è quella indicata dal Progetto CORINAIR dell'Agenzia Europea dell'Ambiente secondo la nomenclatura per le sorgenti emissive SNAP97. L'analisi delle emissioni nazionali, dei contributi settoriali, delle evoluzioni temporali e spaziali è un elemento chiave per stabilire le priorità ambientali, individuare gli obiettivi e le relative politiche da adottare, sia a scala nazionale sia locale. Per questo, gli indicatori selezionati rispondono a criteri di reperibilità, affidabilità e semplicità di lettura e sono rilevanti per le principali problematiche inerenti l'atmosfera. Essi permettono di valutare il trend delle emissioni e i contributi ogni singolo settore di attività.
La tecnologia ibrida permette un forte abbattimento delle emissioni inquinanti dovuto proprio al regime costante di rotazione del motore a combustione interna ed agli intervalli di spegnimento dello stesso. Nella successiva tabella vengono mostrati i valori delle emissioni inquinanti di chimico riferite alle diverse modalità di trasporto; si noti che, nella modalità filoviaria, le emissioni sono imputate alla fonte di produzione di energia elettrica.
Monossido di Carbonio (CO):
Il monossido di carbonio è un gas incolore, inodore, insapore, non solubile in acqua. La principale causa di formazione di questo gas è la combustione con bassa concentrazione di ossigeno. Normalmente da una combustione completa si genera biossido di carbonio (CO2), ma in tali condizioni il carbonio presente nel combustibile reagisce con un solo atomo di ossigeno. 2C + O2 => 2CO Ci sono altre due modalità di formazione del gas, la reazione ad elevata temperatura tra CO2 e composti carbonici e la dissociazione ad elevata temperatura della CO2, ma non sono di rilevante importanza. Nei motori ad accensione comandata, piuttosto che in quelli diesel, questa problematica ha notevole rilievo: in questa tipologia di motori, infatti, il rapporto aria/combustibile della reazione è stechiometrico, e tutto l'ossigeno che entra nella camera di combustione reagisce con il comburente. In realtà è difficile effettuare una perfetta miscelazione tra aria e combustibile tale da permettere la combustione esaustiva nel breve periodo di tempo in cui avviene lo scoppio. Ci saranno zone più ricche di ossigeno e zone meno, con conseguente produzione di monossido di carbonio. Durante l'espansione del cilindro, inoltre, la temperatura si abbassa e le reazioni vengono "congelate". Quasi il 50% di CO presente nell'atmosfera deriva da uso di automobili, e le sue concentrazioni negli ambienti esterni sono molto variabili e legate alla presenza di traffico intenso. Come detto, i motori diesel sono meno soggetti a questi inquinanti.
Gli effetti sull'uomo sono forse noti a tutti: la molecola di CO, respirata, si lega definitivamente all'emoglobina e non permette al sangue di apportare ossigeno alle cellule. In piccole percentuali i disturbi si manifestano attraverso disturbi visivi e svenimenti, mentre in alte percentuali provoca morte.
Gli ossidi di azoto si formano durante i processi di combustione ad elevata temperatura a causa dell'ossidazione dell'azoto molecolare presente nell'aria o, eventualmente, nel combustibile. I principali responsabili sono gli autoveicoli. I meccanismi di formazione possono essere suddivisi in 3 categorie: thermal NOX, prompt NOX e fuel NOX.
La prima categoria, i thermal NOX, si formano attraverso l'ossidazione dell'azoto molecolare a temperature maggiori di 1300°C.N2 + O2 => 2NO Queste reazioni dipendono dal rapporto aria/combustibile, dalla temperatura e dal tempo di residenza a tali temperature. I prompt NOX si realizzano in zone a bassa concentrazione di ossigeno, tramite la reazione tra N2 e un residuo carbonioso. Successivamente questo composto reagirà con ossigeno per dare luogo agli ossidi di azoto. I fuel NOX, come dice la parola stessa, derivano da composti azotati (es. gruppi amminici) presenti nel combustibile, che reagendo con ossigeno generano NO. Il biossido di azoto causa irritazioni alle vie respiratorie e modeste alterazioni della funzionalità respiratoria, ma non è questa la vera pericolosità del gas disperso nell'atmosfera. Questi gas contribuiscono ad originare il così detto smog fotochimico, aumentando la percentuale di ozono nei bassi strati dell'atmosfera. Di seguito le principali reazioni che partecipano alla formazione di ozono:

NO2  + energia UV => NO +O
O + O2 = > O3
O3 + NO => NO2 + O2

Idrocarburi presenti nell'atmosfera alterano questo equilibrio facendo sì che l'NO si converta più rapidamente in NO2 di quanto l'NO2 venga dissociato in NO ed O, con conseguente accumulo di ozono. L'ozono è un gas molto irritante per tutte le membrane mucose ed in particolare può causare danni che vanno da semplici irritazioni a l'edema polmonare. Altra conseguenza degli ossidi di azoto, assieme agli ossidi di zolfo, sono le piogge acide. Abbiamo visto come gli idrocarburi incombusti nei motori, nelle caldaie o negli impianti di produzione di energia possono avere un effetto nella produzione di ozono alterando il cosiddetto ciclo fotochimico degli ossidi di azoto e contribuendo alla formazione dello smog fotochimico. Le benzine comuni, soprattutto la benzina verde, contengono una percentuale elevata di idrocarburi aromatici, come ad esempio il benzene, che se reagiscono con l'ossigeno in modo incompleto, non arrivando alla formazione di anidride carbonica, possono produrre dei composti altamente cancerogeni come il benzopirene (C20H12). Nelle aree urbane la loro presenza è dovuta ai gas di scarico degli autoveicoli, in particolare quelli con motore a benzina.
Caratteristica comune degli idrocarburi è la presenza di atomi di carbonio ed ossigeno. Possono essere suddivisi in tre grandi categorie:

• Idrocarburi aciclici, dove gli atomi di carbonio sono disposti a catena con o senza diramazioni (es. propano);
• Idrocarburi aromatici, dove gli atomi di carbonio sono disposto ad anello esagonale con ogni atomo dell'anello legato ad un solo atomo addizionale (es. benzene);
• Idrocarburi aliciclici, con struttura ad anello benerica (es: cicloesano).

Gli effetti sulla salute sono molto diversificati, a seconda di quale componente della complessa miscela atmosferica viene considerato. Inoltre derivati ossigenati degli idrocarburi risultano essere dei forti ossidanti, in grado di danneggiare piante e materiali. I catalizzatori cosiddetti trivalenti hanno lo scopo di completare la reazione di combustione di questi idrocarburi che si trovano allo scarico, ossidando la CO e di riducendo l'NOX, secondo la reazione non bilanciata:

CH + NOx + CO => N2 + CO2

Un'altra sorgente di inquinamento è la notevole emissione di polveri che accompagnano la combustione: la loro presenza è indice inequivocabile di combustione incompleta e quindi di cattivo funzionamento delle macchine che li generano. I veicoli che montano motori diesel sono i principali responsabili, ma il particolato può derivare anche da scarichi industriali e da usura dei pneumatici.
I fumi sono delle dispersioni colloidali di solidi in gas. Il solido è costituito in gran parte da particelle carboniose molto piccole, di diametro variabile tra 0.1µm e 100 µm, costituite da carbone molto poroso, su cui sono assorbiti i gas formati nel processo di combustione. Sono proprio queste particelle che conferiscono il caratteristico colore grigio dei fumi. Queste particelle sono abbastanza leggere per rimanere sospese in aria finendo per esercitare prima o poi i loro effetti dannosi.
I principali effetti sull'uomo sono infatti visibili sull'apparato respiratorio, dove le particelle più grandi vengono trattenute da peli e ciglia, mentre quello più piccole possono entrare nei bronchioli. La loro pericolosità è soprattutto dovuta alle sostanze nocive che contengono o che su di esse sono assorbite: ad esempio, piombo, vanadio, cromo amianto, IPA. Nell'ambiente contribuiscono alla diminuzione della trasparenza dell'aria e all'annerimento e/o corrosione di monumenti, edifici.

Veicolo	NOx	HC	CO	Particolato	Totale
Diesel	20,98	1,47	4,53	1,69	28,67
Ibrido	4,11	0,38	1,48	0,36	6,33
Metano	10,85	1,47	1,82	-	14,14
GPL	7,85	1,4	1,4	-	10,65
FILOBUS	2,88	-	-	0,36	3,24
Diesel-elettrico	18,88	1,32	4,08	1,52	25,80

Come evidenziato in tabella, la soluzione diesel-elettrica presenta nel complesso una minore quantità di emissioni inquinanti rispetto ad un normale autobus a trazione termica, in quanto viene razionalizzata la catena energetica consentendo al motore diesel di fornire la sola potenza necessaria al mantenimento delle prestazioni imposte. Viceversa, con la trasmissione tradizionale, si ha comunque un numero di giri imposto dalla velocità del veicolo e dal rapporto impostato. Va dunque ben compreso come i parametri caratteristici dei veicoli diesel-elettrici continuino ad essere analoghi a quelli degli autobus tradizionali; peraltro l'adozione della trasmissione elettrica apre la strada all'adozione di tecnologie avanzate quali la moto ruota; essa consentirebbe di realizzare pianali interamente ribassati grazie all'eliminazione del differenziale di tipo meccanico sostituito da una centralina elettronica di controllo. Un confronto interessante è quello della tabella sottostante, che riporta le percentuali delle emissioni suddivise per tipologia di veicolo e di ambiente di percorrenza. Il parco circolante in Italia è costituito da più di 30 milioni di auto passeggeri, 3 milioni e 250 mila veicoli commerciali e quasi 7 milioni tra motocicli e ciclomotori (Anpa, 2000).

Veicolo	Strada	CO	NOX	COVNM
Auto	urbana	56%	16,9%	29,9%
Motoveicoli	urbana	11,2%	0,2%	20,3%
Veicoli commerciali	urbana	2,9%	11,4%	3,1%
Auto	extraurbana	18,3%	28,5%	12,8%
Motoveicoli	extraurbana	2,3%	0,1%	0,5%
Veicoli commerciali	extraurbana	1,4%	12%	2,1%
Auto	autostrada	6,5%	15,8%	2,6%
Motoveicoli	autostrada	0,5%	0%	0,1%
Veicoli commerciali	autostrada	1%	15,1%	1,6%

Emissioni di inquinanti da trasporto stradale annuale in Italia per tipologia di veicolo e percorrenza, anno 1996 In tutte le configurazioni illustrate prima il MCI può essere costituito da un motore diesel aspirato o sovralimentato.
La frenatura a recupero consente di recuperare parte dell'energia cinetica altrimenti dissipata interamente in calore; il recupero è particolarmente efficace nella prima fase della frenatura e percentualmente assai interessante soprattutto nelle tratte di percorrenza urbane, dove sono frequenti le fermate (i cosiddetti stop&go). Numerosi studi svolti da autori qualificati quantificano tale recupero fra il 3% ed il 6% del totale dell'energia del combustibile utilizzata. La presenza di un azionamento elettrico connesso alle ruote motrici concede la possibilità di operare una trazione totalmente elettrica, lasciando al motore termico la sola funzione di azionamento dei vari organi ausiliari presenti sul mezzo (pompa del servosterzo e del servofreno, compressore del sistema di climatizzazione, ecc.)
In questo modo si realizza una modalità di trazione di tipo ULEV, a bassissimo impatto ambientale (sia chimico che acustico). Le prestazioni del veicolo restano di livello adeguato a quanto necessario per una zona urbana.
Obiettivo principale del progetto di ibridizzazione è l'implementazione di alcune delle caratteristiche tipiche dei veicoli ibridi, adottando una configurazione di tipo serie. Il sistema ideato consentirà di avere:

• Una trazione elettrica nelle fasi di accelerazione e ripresa;
• Il recupero dell'energia in frenata;
• Possibilità di modalità ULEV (Ultra Low Emission Vehicle), a bassissimo consumo, nelle aree a traffico limitato.

Gli obiettivi che si vogliono conseguire con questa tipologia di veicolo ibridizzato, in termini di prestazioni ed impatto ambientale, sono così quantificabili:

• riduzione del consumo di combustibile atteso: -40%
• riduzione delle emissioni gassose in modalità ibrido parallelo: Nox:40%, HC+CO: 30%, PM: 35%
• riduzione delle emissioni gassose in modalità ULEV: Nox: 90%, HC+CO: 90%, PM: 95%
• incremento delle prestazioni: accelerazione +20% in media, ripresa +15%

Il primo dato interessante è naturalmente la riduzione di consumo di combustibile attesa per i veicoli a trazione ibrida. Oltre alle considerazioni sul consumo di combustibile, che hanno effetti benefici per la riduzione di gas ad effetto serra (CO2), ma che ovviamente hanno anche notevoli riscontri in termini di riduzione dei costi di gestione della flotta alla voce combustibile, occorre sottolineare le interessanti attese riguardo alle altre emissioni inquinanti (Nox, HC, CO e PM). Perciò abbiamo posto di procedere con trazione totalmente elettrica, seppur con ridotta autonomia (40-50 km), consente di abbattere largamente tutte le emissioni inquinanti proprio nelle zone come il centro storico, dove la densità di abitanti e le caratteristiche urbanistiche rendono più grave il problema dell'inquinamento atmosferico da gas di combustione.
Inoltre tali vantaggi possono essere acquisiti senza dover rinunciare alle prestazioni dell'autoveicolo; il progetto in questione prevede infatti un aumento della massa del veicolo, cui corrisponde però un aumento della potenza totale del sistema di propulsione. In sostanza, in modalità ibrido serie il veicolo sarà caratterizzato da dati di accelerazione e ripresa superiori rispetto al veicolo di riferimento a sola propulsione termica. Tali valori saranno invece meno brillanti soltanto nei tratti di funzionamento in modalità totalmente elettrica.