Seconda puntata sulle possibili automobili ecologiche.
L'auto elettrica è sempre apparsa un po' come un miraggio (anche se è dalla metà del 1800 che si costruiscono prototipi!), a cui tutti vorremmo arrivare (niente emissioni dannose), ma che è sempre sembrato irraggiungibile, a meno di non rinunciare ad un certo numero di caratteristiche. C'è la convinzione auto elettrica = utilitaria da città. Cosa che fu avvalorata dall'uscita della Panda Elettra, nata nel 1992: 9kW di potenza, velocità massima 70 km/h, autonomia sui 70-100km. Visto il costo (26 milioni di lire di allora) rimase solo un esercizio di marketing.
Ma la tecnologia avanza ed anche se in sordina oggi è possibile ripensare il concetto di auto elettrica.
Tanto per andare all'estremo, basta dare un'occhiata al sito TeslaMotor: auto "solo elettrica" con prestazioni di supercar, giusto per sfatare la credenza che la trazione elettrica non possa in pratica essere utilizzata se non per particolari applicazioni in città. Accelerazione 0-100km/h in 4 secondi, quasi 400 km di autonomia con una carica, su percorso misto in pianura. Sono numeri di tutto rispetto, ottenuti con un cambio in cui è possibile scegliere due rapporti; ma nell'elettrico il cambio non ha una grossa importanza: con un leggero scadimento dell'accelerazione si può pensare di non usarlo; ovviamente, la frizione non ha ragione di esistere. Il tutto su una carrozzeria bi-posto, il modello è tutto da vedere! Per ora il modello è solo disponibile negli USA, anche se viene assemblato negli stabilimenti inglesi della Lotus. Per dare un'idea della risonanza, basti notare che tra gli investitori ci sono anche i fondatori di Google!
Uno dei punti tecnologici per questo sviluppo (e spero anche di altri, che portino ad auto più utilizzabili...) sono state le batterie: da quelle al Piombo a quelle al NiMH fino alle attuali al Litio, molto più leggere, più durature e senza effetto memoria. Inoltre dovrebbero essere riciclabili più facilmente degli altri tipi di accumulatori. La stessa tecnologia agli ioni Litio è in evoluzione, a partire dal catodo al Cobalto (velenoso e a rischio esplosione se sovraccaricato - pensate alle cantonate di Sony sulle batteria per notebook!) che si va sostituendo col Manganese. Mentre l'efficienza del ciclo carica-scarica non è cambiata (attorno all'80%), la densità di energia è passata da 40Wh/kg (Piombo) ai 150 Wh/kg (NiCd) fino ai 140 Wh/kg degli ioni Litio. Come confronto, la densità di energia della benzina è attorno ai 12 kWh/kg: ma anche tenendo conto che il motore a scoppio non supera il 30% di rendimento, mentre il sistema elettrico si aggira sull'80%, c'è ancora un fattore 30 a favore della benzina. Detto in parole povere, a parità di peso la benzina mi fa fare più strada.
Naturalmente anche le batterie al Litio si degradano: ad ogni ciclo completo di ricarica perdono circa il 0,04% di capacità, principalmente dovuto a degrado degli elettrodi; sembra inoltre che una ricarica lenta a basso amperaggio "stanchi" meno la batteria e un risultato simile si ottenga scaricando solo fino al 35-40% della capacità.
Già dai primi modelli, l'auto elettrica può inoltre recuperare energia durante le frenate, le discese ed ogni volta in cui l'auto avanza senza premere l'acceleratore, come avveniva anni fa con i locomotori in corrente continua nelle ferrovie. Questo allunga ulteriormente l'autonomia, anche se non è un fattore decisivo, aggirandosi al massimo sul 10%, più spesso attorno al 5%.
Per avere dati più dettagliati, anche se non recentissimi, rimando a questa ottima pagina. Anche considerando i costi dichiarati dal sito Teslamotor, possiamo stimare i costi tra 1 e 15 centesimi di euro al km.
Secondo alcuni studi (qui è riportato un articolo discorsivo sull'argomento) il bilancio energetico totale che comprende anche il processo di produzione dell'energia elettrica utilizzata dall'auto, sembrerebbe completamente a favore dell'auto elettrica, tenendo conto della maggiore efficienza del motore rispetto a quello a scoppio e del fatto che comunque una produzione centralizzata di energia è più efficace. Ovviamente non si avrebbe inquinamento in città, trasportandolo nelle sedi di produzione. Il massimo vantaggio si avrebbe generando l'energia elettrica con fonti rinnovabili o almeno a basso impatto ambientale.
Un altro ottimo articolo si trova qui, dove sono discusse alcune problematiche che si incontrano nel progettare un set di batterie per un'auto elettrica da città. La stima finale è che per avere un'autonomia di 100km percorsi ad una media di 50 km/h, due passeggeri, sia sufficiente un motore da 18kW con circa 150kg di batterie (rispetto a più di 400kg per gli accumulatori al Piombo!). Per questa auto, il costo della ricarica sarebbe attorno ai 4 euroCent al km, che però sale a 15 euroCent per tenere conto del costo delle batterie, da confrontare con il costo d'esercizio di una vettura diesel di circa 6-7 euroCent.
Questo svantaggio potrebbe da un lato diminuire se i costi delle batterie scenderanno, con la maggiore produzione; dall'altro, mantenere pulito l'ambiente costa: l'ambiente sta diventando prioritario rispetto ai costi. Se però vogliamo sul serio migliorarlo (invece solo di spostare le emissioni dalle città alle zone con le centrali), occorre che all'auto elettrica si accompagni una conversione verso fonti di energia rinnovabili o comunque a basso impatto ambientale.
Come vedete, su questi argomenti non sempre c'è comunanza di risultati...
Riassumendo, il motore solo elettrico è dietro l'angolo e le difficoltà tecnologiche sono man mano superate. Sarebbe il momento di costruire la parte di supporto: distributori elettrici a carica veloce in giro per il paese, per esempio. Fino a quel momento, l'auto potrebbe essere usata per i classici tragitti casa-lavoro e ricaricata durante la notte, per cui l'autonomia non sarebbe un problema; ma per usi un po' più impegnativi occorre un minimo di supporto in più.
Inoltre, nei modelli più spartani, dobbiamo dimenticarci il riscaldamento ed il condizionamento, se non vogliamo consumare le batterie stando fermi!
Il prezzo sul mercato meriterebbe un discorso a parte: il motore elettrico è molto più semplice di quello a scoppio ed i costi delle batterie stanno scendendo; ma allora non è chiaro il motivo secondo cui un modello elettrico sia più costoso dell'equivalente a benzina.
Per veloce panorama sui modelli disponibili negli anni rimando a questa pagina.
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