L'energia della natura al servizio dell'uomo

Di Luigi Argese

Luigi, appassionatissimo ingegnere salentino, è stato uno dei primissimi clienti di Sagelio. Ogni giorno, si muove per lavoro dalla provincia di Brindisi a Monopoli a bordo della sua meravigliosa Hyundai Ioniq elettrica, e ricarica spesso dalla nostra stazione di ricarica a Monopoli. Il suo entusiasmo per il mondo della mobilità a zero emissioni è travolgente in maniera pari soltanto al suo rigore scientifico. Non potevamo esimerci da chiedergl il suo contributo!

Luigi Argese, laureato in ingegneria industriale, è uno specialista dei sistemi di gestione qualità, energia, ambiente e sicurezza. La sua esperienza nel settore della produzione industriale di mezzi per la mobilità comincia nel 2002 dal settore automotive, continua nel 2006 con il settore aeronautico, passa al settore ferroviario nel 2019. Attento studioso dei sistemi di generazione di energia da fonti rinnovabili, è un esperto del settore fotovoltaico. Appassionato di efficienza energetica e di mobilità sostenibile, scrive sulla pagina ISET numerosi articoli e fascicoli informativi sulla sostenibilità energetica e sulla mobilità elettrica. Ha progettato una bicicletta con un telaio innovativo che sfrutta meglio l’energia espressa dal ciclista e ha concepito una pista ciclabile modulare che garantisce ai cicloveicoli una minore resistenza all’avanzamento. E’ allo studio l’interazione tra energia fotovoltaica e mobilità elettrica per lo sviluppo di un’automobile elettrica fotovoltaica. Ciclista urbano e utilizzatore esclusivo di veicoli elettrici, vive in modo sostenibile e coltiva piantagioni ad alto assorbimento di inquinamento.

Premessa

“Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma”.

L’energia meccanica che muove un’automobile deriva da altra energia. Talvolta, questa energia è ottenuta dalla combustione di un carburante (come nelle auto a benzina, diesel o a gas), altre volte dall’energia elettrica contenuta in una batteria (come nelle auto elettriche). Oggi analizziamo queste differenti tipologie di alimentazione facendo particolare attenzione alle differenti fonti di energia, evidenziandone pregi e difetti.

Carburante contro energia elettrica: la sfida comincia.

L’automobile a carburante

Nell’auto a carburante, l’energia meccanica utile per far girare le ruote si ottiene dalla trasformazione dell’energia chimica che si sprigiona quando si brucia il carburante. In questo caso, oltre all’energia chimica, si produrranno altre forme di energia, tra cui tanta energia termica, che però non è utile per la marcia e pertanto verrà sprecata. Possiamo percepire l’energia termica molto facilmente, perché qualsiasi motore a carburante si riscalda, tanto che bisogna anche prevedere un sistema di raffreddamento per evitare che le parti meccaniche possano danneggiarsi.

Ma quanto vale, in un’auto a carburante, la parte di energia che va sprecata?! Vale mediamente dal 65% al 75%, a seconda dei motori, del carburante che essi bruciano e dei percorsi. Ne consegue un rendimento¹ del 25-35%.

Il carburante muove da oltre 100 anni le automobili. Da oltre 100 anni si raggiungono le stazioni di servizio per comprarlo, consapevoli che si utilizzerà solo poca parte dell’energia ottenibile dalla sua combustione.

L’automobile a energia elettrica

Nel caso dell’auto elettrica, invece, abbiamo bisogno di caricare la batteria. L’energia elettrica in essa contenuta viene utilizzata dal motore elettrico praticamente senza sprechi (si disperde meno del 5% dell’energia elettrica prelevata dalla batteria). Al contrario del carburante, l’energia elettrica è disponibile a casa propria, attraverso l’utenza elettrica domestica.

Per ricaricare la batteria dell’auto elettrica, a casa propria, si ha mediamente una ulteriore dispersione del 10-20%, a seconda dei modelli. In tutto, si spreca dal 15 al 25% dell’energia che si preleva. Ne consegue un rendimento del 75-85%.

Adesso, facendo riferimento ai rispettivi rendimenti, sappiamo che l’automobile a carburante consente di sfruttare solo dal 25 al 35% dell’energia in esso contenuta, mentre l’auto elettrica consente di sfruttare dal 75 al 85% dell’energia elettrica che si preleva: ci aspetta una rivoluzione epocale.

Energia elettrica e natura

Stando ai valori di rendimento, dunque, non v‘è dubbio che l’auto elettrica sia superiore dell’auto a carburante. Ma c’è un altro aspetto che rende l’auto elettrica ancora più insuperabile: l’energia elettrica può essere prodotta autonomamente a casa propria attraverso un impianto fotovoltaico, che converte l’energia del sole in energia elettrica e la mette a disposizione dell’abitazione.

Il Sole. Massima manifestazione dell’energia della Natura, il Sole è una delle prime cose che un bambino disegna spontaneamente insieme a quelle linee tratte per rappresentare le sagome di mamma e papà, coloro che gli han dato la vita. Il Sole è Vita.

Se si avesse la possibilità di avere l’auto a casa nelle ore diurne, quando il Sole manda l’impianto fotovoltaico in produzione (cosa che avviene con sufficiente potenza anche quando il cielo è parzialmente nuvoloso), si potrebbe caricare l’automobile con energia autoprodotta e gratuita. Anche se si raggiungesse la propria abitazione solo per il pranzo, si potrebbero raggiungere interessanti risultati, considerando che:

Mediamente, in Italia, si percorrono 44 km al giorno in automobile²;

Il 74,8% degli italiani pranza a casa³, sostandovi mediamente un tempo pari a 2h 18’;

In 2h 18’, con un normale contatore domestico, si può ricaricare l’auto elettrica di una quantità di energia sufficiente per percorrere mediamente 31,5 km⁴;

Il pranzo avviene nelle ore più soleggiate della giornata.

Quanto riportato vale per i giorni lavorativi. Nei giorni non lavorativi, generalmente il sabato, la domenica e i festivi, la situazione è ancora migliore: si dispone di ulteriori ore diurne utili per la ricarica dell’automobile con l’impianto fotovoltaico in produzione. Il contributo di questi giorni non è trascurabile, perché si tratta di più di 110 giorni l’anno, senza considerare eventuali periodi di ferie.

Molti possessori di auto elettrica e impianto fotovoltaico domestico riescono a caricare interamente la batteria nel fine settimana e il lunedì mattina dispongono di autonomie tra i 200 e i 300 km (a seconda della capacità della batteria delle loro automobili). Sommando a queste autonomie le cariche dei giorni lavorativi a pranzo, è possibile disporre gratuitamente dai 360 ai 460 km settimanali, a seconda della capacità della batteria di cui si dispone.

Ovviamente, oltre queste percorrenze settimanali, è possibile aggiungere una o più cariche notturne con costi comunque di gran lunga inferiori rispetto ad un’auto a carburante. Per mantenere nullo l’impatto ambientale anche nelle cariche notturne, si può scegliere uno dei tanti fornitori di energia che certificano la provenienza dell’energia fornita da fonti rinnovabili.

Per i periodi di vacanza, sono distribuite sul territorio nazionale, presso strutture ricettive, moltissime colonnine di ricarica che forniscono già oggi energia proveniente da un impianto fotovoltaico (qui la rete delle strutture partner di Sagelio già operative in Puglia).

L’impatto ambientale nullo si può ottenere anche in vacanza.

Conclusioni

In conclusione, si vuole evidenziare in particolare che:

invece di trivellare il pianeta Terra per estrarre dal sottosuolo il petrolio;
invece di trasportare il petrolio con inquinanti petroliere fino alle raffinerie (col conseguente rischio di disastri ambientali, come frequentemente accada);
invece di trasformare il petrolio in carburanti in fabbriche altamente inquinanti;
invece di trasportare i carburanti alle stazioni di servizio col trasporto su gomma (consumando carburante con scarsi rendimenti e generando ulteriore inquinamento);
invece di raggiungere le stazioni di servizio per rifornire l’auto (consumando, anche per questo percorso, altro carburante con scarsi rendimenti e quindi provocando l’ennesima quantità di emissioni inquinanti);

oggi è possibile ricaricare l’auto con impatto ambientale nullo e a costo zero.