Fatti
L'Ufficio federale delle strade (USTRA) ha chiesto il 21 settembre 2015 al Dipartimento federale dell'ambiente, dei trasporti, dell'energia e delle comunicazioni (DATEC) l'approvazione del progetto esecutivo 'Strada nazionale N2 progetto di risanamento dal rumore Sursee-Rothenburg'. Il progetto prevede la posa di una pavimentazione stradale fonoassorbente tipo SDA 8 classe A (ad eccezione della galleria nel Comune di Eich), ma non prevede costruzioni antirumore. Contestualmente l'USTRA ha chiesto agevolazioni per gli immobili in cui i valori limite d'immissione sarebbero stati ancora superati.
Il Comune di Schenkon ha presentato opposizione nell'ambito della pubblica esposizione e ha chiesto la realizzazione della barriera antirumore Schenkon Dorf (Est) e della barriera antirumore Seemattbrücke (muro centrale), eventualmente con una partecipazione del Comune ai costi. Il DATEC ha approvato il progetto esecutivo il 4 aprile 2018, ha concesso agevolazioni e ha respinto la domanda di opposizione.
Il Comune di Schenkon ha impugnato tale decisione il 4 maggio 2018 dinanzi al Tribunale amministrativo federale. Quest'ultimo ha riunito la procedura con il ricorso del Comune di Eich e di altri partecipanti e ha respinto i ricorsi con sentenza del 20 febbraio 2019 (A-2587/2018).
Il Comune di Schenkon ha quindi adito il Tribunale federale con ricorso in materia di diritto pubblico del 27 marzo 2019, chiedendo l'annullamento della sentenza precedente e dell'approvazione dei piani, in via subordinata il rinvio al DATEC o all'istanza inferiore per ulteriori accertamenti dei fatti, in via ancora più subordinata la realizzazione delle costruzioni antirumore richieste. L'USTRA ha chiesto la reiezione del ricorso; il DATEC e il Tribunale amministrativo federale hanno rinunciato a presentare osservazioni; l'Ufficio federale dell'ambiente (UFAM) ha ritenuto che la sentenza impugnata fosse conforme al diritto ambientale. Il presidente della I Corte di diritto pubblico ha respinto la domanda di effetto sospensivo con decisione del 13 giugno 2019.
Controverso è in particolare se, nella verifica di economicità (indice di sostenibilità economica, WTI) per le barriere antirumore, dovesse essere computata la nuova pavimentazione stradale e se il valore indicativo dei costi di Fr. 1'700.--/m2 applicato per il muro centrale sul ponte Seematt corrisponda al vero. L'istanza inferiore aveva effettuato un calcolo di plausibilità e aveva rinunciato ad ulteriori accertamenti.
Diritto
Il ricorso è ammissibile: sussiste una decisione finale del Tribunale amministrativo federale in una causa di diritto pubblico (art. 82 lett. a, art. 86 cpv. 1 lett. a, art. 90 LTF). Il Comune è legittimato ai sensi dell'art. 89 cpv. 1 LTF, poiché tutela interessi pubblici essenziali, come la protezione della popolazione dalle immissioni nocive, e una larga parte dei suoi abitanti è toccata. Contro la decisione del DATEC del 4 aprile 2018, sostituita dalla sentenza, il Tribunale federale non entra nel merito a causa dell'effetto devolutivo, ma tale decisione è considerata come anch'essa impugnata.
Le agevolazioni ai sensi dell'art. 17 LPAmb e dell'art. 14 OIF devono essere applicate in modo restrittivo. L'obbligo di risanamento (art. 16 LPAmb, art. 13 OIF) è dovuto solo nella misura in cui sia tecnicamente, operativamente ed economicamente sostenibile. Nella procedura di approvazione dei piani non occorre progettare in dettaglio tutte le alternative; varianti manifestamente sproporzionate possono essere scartate sommariamente. Il WTI è uno strumento sviluppato dalla prassi (WTI = efficacia * efficienza / 25; sufficiente da 1.0), ma non sostituisce un esame globale della proporzionalità con criteri qualitativi.
Secondo la Scheda tecnica di progettazione e l'allegato 4a alla Guida al rumore stradale, le misure con un ambito d'azione comune devono essere valutate nella loro interazione. Il Tribunale federale rileva tuttavia che un calcolo WTI combinato con la sostituzione della pavimentazione non è obbligatorio in ogni caso. Poiché la pavimentazione fonoassorbente è posata di regola sulle strade nazionali, per una barriera antirumore con WTI chiaramente insufficiente si può rinunciare a computare la pavimentazione; solo in caso di WTI appena insufficiente (da 0.8 a 1.0) si effettua un calcolo combinato. L'UFAM, quale autorità specializzata, sostiene questa prassi, motivo per cui il Tribunale federale non se ne discosta. Con un WTI di 0.2, la rinuncia al calcolo combinato non viola il diritto federale.
Riguardo al valore indicativo…