Auto Elettriche
Aspetti storici
Le auto elettriche furono sviluppate nel tardo 1800, ma le batterie erano deboli e l’elettricità non ancora disponibile dappertutto. Inoltre il carburante era abbastanza economico (10 centesimi a gallone negli Stati Uniti) ! A quel tempo, persino quando la luce elettrica divenne disponibile, la gente esitava ancora a sostituire le lampade a Kerosene.
Fino agli inizi del 1900 il veicolo elettrico fu un valido competitore del motore a combustione interna: il primo veicolo a superare il limite dei 100 Km orari, nel 1899, il "Jamais Contente" di Camille Jenatzy, fu appunto un veicolo elettrico!
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La "Jamais Contente", di Camille Jenatzy: il primo veicolo a superare il limite dei 100 Km/h, nel 1899. |
La ricerca sui veicoli elettrici continua anche dopo che I motori a combustione interna si sono stabiliti come la soluzione quasi esclusiva per le autovetture.
La Mars II vecchia di 35 anni illustrata di sotto (ancora operativa!) fu costruita dalla EFP (Electric Fuel Propulsion Corporation nel 1968. Queste auto avevano un’autonomia di 146 miglia ed erano equipaggiate con batterie al Piombo-Cobalto. (Fonte: http://www.electricauto.com/_newsArch/news004.html).
Un esempio di auto elettrica altamente performante è la Concept Car Eliica , sviluppata all’Università Keio in Giappone e che raggiunge i 370 Km/h di velocità di punta e i 200 Km di autonomia.
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La Mars II, costruita da Electric Fuel Propulsion Corporation (EFP) nel 1968. |
L’auto elettrica Eliica, sviluppata alla Keio University in Giappone, http://www.eliica.com |
Durante gli anni dello sviluppo dell’energia nucleare come soluzione a tutti I problemi, l’auto elettrica, per le sue scarsissime emissioni, rappresentò un’interessante attrazione per il futuro. Ma presto mostrò i suoi limiti se paragonata alle auto con motore tradizionale e perciò venne ad essere considerate solo come auto utilizzabile in città (City Car). Il problema principale era il difficile stoccaggio dell’energia. Si attendevano dunque nell’immediato futuro batterie con densità di energia e potenza più elevate, sia nel processo di caricamento che in quello di scaricamento. Le caratteristiche più importanti dovevano essere:
- un costo basso
- compatibilità ambientale
- perdita minima nel processo di autoscaricamento
- vita lunga
Motore elettrico o Motore termico?
La conversione da energia termica in energia meccanica in un motore termico è soggetta alla limitazione imposta dalla Seconda Legge della Termodinamica, a parte le ulteriori perdite dovute alla frizione ed alla differenza tra l’attuale ciclo termodinamico da quello perfetto ( Il Ciclo di Carnot). L’efficienza dei motori elettrici è limitata dall’effetto Joule e dalla frizione, ma può raggiungere valori significativamente più alti rispetto a quello raggiungibili da un motore termico.
Le Auto Elettriche potrebbero perciò raggiungere a bordo più significative efficienze di conversione in energia meccanica , e senza le emissioni associate al processo di combustione (ed anche con bassa rumorosità). Si dovrebbe notare, tuttavia, che l’utilizzo di auto elettriche, mentre da un lato migliora la qualità dell’aria e le emissioni di rumori nelle aree urbane, non necessariamente contribuisce ad un abbassamento del livello di CO2, poichè in molte nazioni la maggior parte dell’energia elettrica è ancora ottenuta a partire dai combustibile fossili.
La maggiore limitazione di auto elettriche è dovuta alla densità più bassa dell’energia associata all’uso di batterie ( Con le batterie ad Acido di Piombo , tradizionalmente utilizzate per le applicazioni ad auto in movimento, questa densità è almeno 20 volte più bassa di quella di un serbatoio di benzina.) In altre parole, il peso associato alle batterie dovrebbe essere almeno venti volte più grande del peso di un serbatoio di benzina per ottenere la stessa autonomia. Il ricorso. allora al concetto di veicolo elettrico ibrido consente di mantenere gli stessi vantaggi (rumori più bassi e minore inquinamento nelle aree urbane) senza un diminuzione dell’autonomia, ma ovviamente con costi e complessità più alti.
(Traduzione dall'originale a cura del Prof. Ernesto D'Acunto, mediatore linguistico per Leonardo)
Links
http://www.electriccars.com/
http://www.electricauto.com/
http://americanhistory.si.edu/edison/ed_d22.htm
http://www.eliica.com/
http://www.aae.it/indice.htm
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