L’utopia dell’auto elettrica

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Se mi si chiede come vedo il futuro dell’autotrazione, rispondo che potrebbe anche essere elettrico. Ciò precisato, credo sia importante essere coscienti dei limiti di questo futuro. Non mi riferisco a limiti economici che potrebbero essere superati con la diffusione della tecnologia. Mi riferisco ai limiti insormontabili, o per lo meno che ci appaiono oggi tali, visto che nessuno ha la sfera di cristallo. Credo sia necessario esserne consapevoli per evitare di cullarsi in illusioni che potrebbero farci imboccare una strada sbagliata con rischi di conseguenze dolorose.

Innanzitutto: perché l’auto full electric non si è sviluppata? Forse perché l’hanno inibita i petrolieri cattivi? No; semplicemente perché noi non sappiamo come immagazzinare energia elettrica in un contenitore trasportabile da un’automobile che abbia le caratteristiche delle automobili che usiamo. Non fatevi ammaliare da chi vi mostra un’auto apparentemente simile alla vostra, che sarebbe elettrica e con costo che dovrebbe abbattersi con la produzione su larga scala. Non vi stanno raccontando tutta la storia. Perché quell’auto, sostanzialmente priva di bagagliaio a meno di averla enorme, è in realtà una batteria di accumulatori elettrici in movimento. L’energia da essi accumulabile dipende da quel che si chiama potenziale elettrochimico della sostanza attiva ed è inversamente proporzionale alla massa atomica della stessa. La tavola periodica degli elementi è nota, e noto è il potenziale elettrochimico di tutte le possibili sostanze attive, che è dell’ordine di grandezza di 1-10 volt, un valore, questo, che ha una ragione teorica consolidata per essere tale. Detto diversamente, questo valore è un limite naturale, che nessuna ricerca e nessun avanzamento tecnologico potrà superare.

Inversamente proporzionale alla massa atomica della sostanza attiva, abbiamo detto. Se si scorre la tavola periodica degli elementi, i primi in ordine di massa sono idrogeno, elio e litio. L’elio è inerte. L’idrogeno ha quattro difetti cruciali: non esiste sulla Terra, è gassoso, è la molecola più piccola che c’è, è esplosivo; circostanze, tutte, che rendono utopica l’autotrazione a idrogeno, elettrica o a combustione che sia. Lo scrivevamo 17 anni fa, quando il presidente americano Bush era ubriacato dalle prospettive che vendeva tale Jeremy Rifkin, tuttologo, dalle idee poche ma sicuramente fisse e confuse sui temi ove si è autonominato esperto. Bush lanciò il programma Freedom car, che avrebbe dovuto liberare il paese dalla sudditanza al petrolio arabo. Pochi anni dopo Obama dovette prendere atto che quel programma era nato morto, e lo ha seppellito. Quanto al litio, le batterie ci sono già, cioè nel settore della propulsione elettrica, siamo già al limite della tecnologia.

Una nostra utilitaria richiede una potenza di 50 kW e quindi ha bisogno un accumulo di 200 kWh per avere una autonomia di 4 ore. Il potenziale elettrochimico dell’elettrodo al litio è di 3 volt, cioè, facendo l’aritmetica, per garantire quella autonomia ci vogliono 20 kg di litio attivo, cioè 1000 kg di batterie al litio: la vostra auto, se elettrica, peserebbe almeno il doppio. Scadute le 4 ore, ce ne vogliono altre 4 per fare il pieno: vi invito solo a riflettere al tempo necessario che impiega il vostro telefonino per ricaricarsi (e vi sono ragioni tecniche perché deve essere così).

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21 Commenti

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  1. Vorrei segnalare alcuni articoli dell’ing. Giuseppe Chiaradia relativi all’auto elettrica:

    http://www.lineaitaliapiemonte.it/2020/02/16/mobile/leggi-notizia/argomenti/editoriali/articolo/per-inseguire-greta-il-governo-conte-sta-mandando-litalia-in-recessione-di-giuseppe-chiaradia.html

    http://www.lineaitaliapiemonte.it/2020/01/21/leggi-notizia/argomenti/editoriali/articolo/trump-rottama-greta-ed-il-business-dellauto-elettrica-di-giuseppe-chiaradia.html

    http://www.lineaitaliapiemonte.it/2019/11/03/leggi-notizia/argomenti/editoriali/articolo/prime-vittime-della-guerra-al-diesel-450-licenziamenti-alla-mahle-di-giuseppe-chiaradia.html

    http://www.lineaitaliapiemonte.it/2019/10/23/leggi-notizia/argomenti/editoriali/articolo/guerra-al-diesel-la-sciagurata-resa-degli-industriali-di-giuseppe-chiaradia.html

    In breve, questi articoli spiegano che:

    1. L’elettricità è un VETTORE energetico, non una fonte di energia.

    2. In questo momento il bilancio energetico della FILIERA dell’auto elettrica (centrale elettrica, trasmissione, ricarica batterie, consumo) è sfavorevole rispetto alle auto diesel. Rimane il problema della scelta della fonte energetica di inizio filiera (Fossili? Nucleare? Rinnovabili?).

    3. Quasi tutti i produttori di batterie al litio sono ASIATICI (in particolare CINESI !).

    4. La costruzione dell’auto elettrica, al contrario delle auto a carburante, necessita di pochissimo know-how di meccanica. Di conseguenza, le auto elettriche possono essere assemblate da OPERAI SCARSAMENTE QUALIFICATI, in particolare da quelli dei Paesi in via di sviluppo.

    5. A breve termine, incentivare l’auto elettrica, oltre a non risolvere il problema energetico e ambientale, fornirebbe un enorme vantaggio competitivo alla Cina, causando un COLPO MORTALE alle industrie METALMECCANICHE occidentali (in particolare quelle TEDESCHE e ITALIANE, decisamente esperte nei motori diesel), con conseguente impennata della DISOCCUPAZIONE nei Paesi Occidentali. Guarda caso, in California stanno tagliando gli incentivi governativi alle auto elettriche.

  2. Il futuro non potrà essere a mobilità elettrica, elettrico uguale green non matematicamente così, ci vogliono nuove tecnologie ancora sconosciute

  3. antonio. scusate signori io dico la mia: e se il futuro ci riservasse la bellissima realtà di avere energia elettrica dalla fusione a freddo?lascio a voi tutti i commenti

  4. Per me avrebbe molto più senso ed efficacia incentivare la sostituzione della caldaia a gas, a gasolio o la stufa a legna e pellet con una pompa di calore. La tecnologia esiste, è collaudata, funziona bene (in Francia è diffusissima) e non si porta dietro il problema delle batterie da smaltire che, con le auto elettriche, sarà dominante in futuro. Elettrificare il parco auto è uno sforzo enorme e sostanzialmente inutile se non si diversifica il modo di produrre e energia elettrica. Solare ed eolico sono assolutamente insufficienti (oltre che costosissime e variabili) e non saranno mai in grado di soddisfare i nostri consumi che, con l’auto elettrica, aumenteranno a dismisura. Senza energia nucleare la CO2 emessa non diminuirà mai. Che senso ha puntare tanto sul trasporto elettrico e poi lasciare che i consumi per riscaldamento e cucina siano ancora a gas: sarebbe molto più facile eliminare una caldaia a gas e mettere una pompa di calore elettrica.

  5. Scusate parlo non da super esperto ma una laurea in ingegneria meccanica ce l’ho …
    Tutti parlano di auto green, suv elettrici, euro 6, emissioni ma nessuno parla di una cosa, la più importante, la più ovvia, la più banale, LA MASSA!
    L’energia che tu impieghi per far muovere un auto, un camion, un piccione, uno sputo, dipende proporzionalmente dalla sua MASSA. F=ma chiaro e semplice.
    Euro 5, 6 elettrico, ibrido è una enorme presa per il ****, è solo il business delle case automobilistiche che vuole imporre nuovi standard per farti cambiare l’auto!!!
    Mi spiego rapidamente:
    Che senso ha parlare di euro 6, ibrido, elettrico, quando stai parlando di un SUV che pesa quasi 2 tonnellate??? Si sta parlando solo di QUALITA’ delle emissioni e non di QUANTITA’. Un’auto da 2 tonnellate se va bene fa 10km con un litro ed è euro 6!
    Secondo voi inquina di più un’auto diesel (si il merdosissimo diesel) che pesa 1000kg che fa 30km con un litro, o un moderno suv ibrido da 2 tonnelatte euro 6 che fa 10km con un litro? Su via siamo seri, consuma 3VOLTE dico 3 volte il carburante!!!
    Concludendo: se vuoi inquinare meno, qualsiasi fonte di energia tu utilizzi, DEVI COSTRUIRE AUTO LEGGERE! E la politica dovrebbe detassare auto che consumano meno come QUANTITA’ prima che come qualità dei fumi.

    Secondo voi, se le auto in città pesassero tutto max 600kg, e di conseguenza percorressero 40km con un litro di quello che volete voi, inquinerebbero molto? O forse inquina di più il suv ibrido EURO 9 plus che pesa 1800kg?
    Per non parlare delle emissioni inquianti dei freni (che si consumano) dei pneumatici (che si consumano) del processo di smaltimento a fine vita (che richiede energia), e tutto questo è proporzionale alla massa dei veicoli.
    Quindi non ci prendiamo per il ****, se vuoi inquinare meno costruisci auto più leggere punto. (o meglio ancora usi mezzi pubblici o vai in bici) Il resto è business e utopia!!!!! Sono aperto a qualunque teoria che mi dimostri il contrario

    • Sono d’accordo con te, anche se 600 kg di peso è forse chiedere troppo; 1000 circa sarebbero già un buon traguardo.
      Aggiungo l’inquinamento derivato dalla produzione di auto nuove, quando basterebbero (e sarebbero bastati) manutenzioni e aggiornamenti di quelle già circolanti, peraltro anche esteticamente (dalle pre ’00 andando indietro) piacevoli, a differenza di quelle odierne.

      Molto interessante è questa relazione di Carlo Beatrice, ricercatore per il CNR: http://www.unrae.it/files/03%20Presentazione%20UNRAE_CNR_Beatrice__5afaee59eb5fa.pdf
      Consiglio di fare attenzione ai punti riguardo l’inquinamento indiretto delle auto elettriche e all’evoluzione prossima dei motori termici.

      Per invertire questo ignobile trend, quello che possiamo fare è diffondere il più possibile queste osservazioni e sfruttare i mezzi a disposizione (change.org et similia).

    • Dici benissimo, e cosa che non tutti sanno (anche se si intuisce dal tuo commento) è che l’energia spesa non è proporzionale alla massa, poiché l’inerzia aumenta con un andamento al quadrato. Significa che per accelerare un mezzo che pesa il doppio di un terzo veicolo spendo il quadruplo dell’energia, per un mezzo che pesa tre volte tanto bisogna moltiplicare per nove, e così via. Se usiamo il suv in città, quindi con continue frenate e ripartenze, lo spreco di carburante è enorme.

    • da collega (sono ingegnere anch’io) ti do pienamente ragione, e te lo dimostro:

      Nel lontano 2003 (17 anni fa) installai un impianto fotovoltaico da 15 kwp (silicio monocristallo con inseguimento solare su un asse) e ogni anno produco oltre 16.000 kwh e sarei quindi energeticamente autosufficiente (ho una azienda agricola e sto attualmente installando due batterie di accumulo TESLA PW2).

      Nel 2005 acquistai un quadriciclo elettrico REVA (costruito in India da una piccola casa automobilistica, che poi è stata assorbita da Mahindra e successivamente chiusa, proprio perché i veicoli elettrici andavano benissimo, ma non consumavano benzina).

      Con la mia REVA elettrica (peso 600 kg, motore AC da 6kw e 10 kwh di batterie LiFePO installate da me) ho percorso oltre 50.000 (cinquantamila) chilometri, in città e dintorni, cambiando solo un treno di gomme e niente altro.

      Per i viaggi lunghi ho una Toyota Yaris Hybrid e quando ci metto la benzina mi girano sempre un po’ … pensando alle accise, alla CO2, e ai profitti dei petrolieri …

      • Auto elettrica è utopia, inquinamento solo un pretesto, ma poi l’autonomia è da ridere, 400 km certo, sempre che non accendi aria condizionata in estate e riscaldamento in inverno, inoltre la batterie in inverno, rendono molto di meno, senza considerare la pericolosità delle batterie al litio, infatti basta comprimerle in un tamponamento e si incendiano, e non si può usare acqua per spegnere il fuoco, per cui caro ingegnere mi sa che non conosci bene gli aspetti di questi veicoli molto pericolosi

      • Le accise ben presto arriveranno anche sulle ricariche elettriche, inoltre installano anche colonnine di ricarica funzionanti a diesel, quando usi la tua auto ibrida in città? non emette gas ma polveri sottili rimangono, ma poi quando torni a benzina, per il fatto del peso maggiore di una auto ibrida, la tua ibrida consuma più carburante, vanificando di fatto le loro emissioni, si deve ragionare con più calcoli e meno presupposti, emissioni zero è impossibile per ora.

  6. Non è giusto dire che “Una nostra utilitaria richiede una potenza di 50 kW e quindi ha bisogno un accumulo di 200 kWh per avere una autonomia di 4 ore. ”

    In realtà consuma molto meno. Un quarto o un quinto. Una Nissan Leaf in città ci può viaggiare 4 ore con una batteria da 40kwh. Provare per credere.

    • Devi calcolare il tutto in inverno, quando le batterie rendono molto meno e poi accendi il riscaldamento, oppure viaggi al gelo?

  7. È il secondo tentativo di scrivere qualcosa.
    La differenza fra chimico e elettrico è che con l’elettrico hai una potenza variabile a seconda della carica della batteria, diversamente dal chimico che ha “full power” fino all’ultima goccia.
    Avere una societá green significa portare ad 1/3 le auto e bus e liberare le strade per i mezzi pubblici, amplificando l’uso del car sharing.

  8. Esporrò una mia analisi e me ne prendo tutta la responsabilità di quello che dico.

    Parliamo di auto elettriche e togliamole dalle mani di politici ed affaristi.

    Il motore elettrico è meraviglioso, esso ha un rendimento che varia tra l’80 e il 90%… infinitamente superiore al 25% dei motori a combustione interna (rendimento teorico che nella realtà è anche più basso).

    Le batterie sono il punto dolente: fenomeni elettrochimici reversibili che però non permettono un accumulo elevato di energia ed hanno un peso considerevole. Si è parlato anche di nuove batterie ibride accoppiate con condensatori ma a tutt’oggi non vedo nessuna realizzazione per il settore automotive. https://www.repubblica.it/tecnologia/2017/09/26/news/pila_eterna-176560826/

    Allo stato attuale, le due uniche fonti di energia serie non da fonti combustibili, sono il NUCLEARE DA FISSIONE ed il FOTOVOLTAICO che funzionano sempre in maniera costante. Il resto è solo una grande perdita di tempo.

    Come concepire un’auto elettrica?

    Allora il pacco batterie deve essere MODULARE ovvero composto da elementi standard un pò come le batterie delle automobiline dei bambini ED ESTRAIBILE.

    A seconda del modello ci saranno 1, 2, 3 fino a 5 moduli che forniranno i Kw richiesti per il veicolo.

    Arrivati al distributore per la ricarica, una volta sopra la zona di caricamento, il robot estrarrà da sotto il veicolo i moduli scarichi e li rimpiazzerà con quelli carichi. Tempo max previsto dai 5 ai 10 minuti come un rifornimento di carburante classico.

    Finito il cambio batterie si paga il dovuto al distributore e si va via.

    Il concetto quale è? Le batterie sono a noleggio e si paga un fisso all’anno per averle.

    Le ricariche si pagano di volta in volta: ovvero più consumi più paghi.

    Cosa comporta tutto ciò?

    1) prezzo del veicolo più basso (le batterie sono montate all’acquisto ed a noleggio)

    2) trasformazione dei distributori di carburante in centri di ricarica delle batterie (con magazzini robotizzati)

    3) Si evita il licenziamento in massa del personale dei distributori reimpiegandolo nella nuova mansione (nessuna macelleria sociale)

    4) Tempi di ricarica abbattuti.

    5) standardizzazione dei moduli batterie dopo un tavolo tecnico fra i maggiori colossi mondiali dell’automotive.

    6) Soluzione al problema dello smaltimento e riciclo delle batterie: i gruppi petroliferi anziché vendere benzina vendono le ricariche delle batterie e ne gestiscono tutta la vita operativa garantendone il riciclo (hanno il loro guadagno e quindi non perdono nula).

    Quindi la stupidata delle colonnine per la ricarica o l’assurdità di far portare 10 kw per ricaricare un’auto in casa (ma le tariffe enel qualcuno se le ricorda?) andrebbe a morire in favore di soluzioni tecniche serie ed efficienti.

    Io ho scritto queste cose diverse volte nei forum ma a quanto pare non essendo parte di alcuna “congrega” non arrivano alle orecchie di chi conta.

    Attualmente siamo molto lontani da questo obiettivi.

    • Un’altra utopia !
      Il motore lettrico richiede manutenzione per il semplice motivo che é costituito da parti mobili usurabili.
      Il fotovoltaico non é una sorgente costante, quindi usabile solo c’é il sole. Per caricare i “moduli di batteria intercambiabili” in continuazione ci vorebbero diverse centrali nucleari che in Italia non ci sono …inoltre i “robots” chi li alimenta ? Quanto costa trasportare i moduli intercambiabili di batterie ?

    • Sottoscrivo al 100 % il tuo scritto. Lo stesso articolo l’ho scritto anch’io quando ero in Cina e si parlava di motorini elettrici circa 10 anni fa.
      L’unico grande problema di gestione è che le batterie scambio dovrebbero essere proprietá di un solo Gestore o team di gestori per evitare diatribe circa “…ti do una batterie cotta e me ne prendo una buona…!” Altra nota è che il pacco batterie si prenderanno il comodato d’uso da questo gestore …., Quindi la macchina costerebbe Molto poco. Scrivimi e parliamone.. 3381296148

    • Tutto questo per eliminare cosa? L’energia elettrica da dove proviene? La si genera con la fantasia? Pannelli fotovoltaici? Altra fantasia non sono sufficienti neppure se lastrichiamo tutta l’Italia, se non inquini in un modo, inquini in un altro modo, non cambia nulla, purtroppo

  9. Molte civiltà sono nate e poi scomparse, gli Egizi, gli Atzechi, noi faremo la stessa fine con i nostri sogni, a meno di ridimensionare le nostre abitudini. Prima del treno c’era il cavallo e chissà…, ma non ho più tempo per imparare…

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