I VANTAGGI DELLA TRAZIONE ELETTRICA

Il maggior peso del veicolo ha anche la conseguenza di aumentare l’attrito delle ruote. Infine la resistenza dell’aria aumenta in misura esponenziale in funzione della velocità. E aumenta ancora di più se i veicoli diventano più larghi e più alti. E a velocità elevate il fabbisogno di potenza per vincere la resistenza dell’aria diventa enorme.

Velocità molto spinte, combinate con un grande peso, grandi dimensioni e accelerazioni brucianti, richiedono potenze e consumi enormi.

Inoltre, all’aumentare della velocità, aumentano anche i problemi di tenuta di strada; problemi che aumentano ancora di più se il veicolo ha il baricentro alto, come la maggior parte dei SUV. Aumenta quindi la necessità di avere degli pneumatici con una maggiore aderenza e quindi con un battistrada più largo. Per aumentare l’aderenza, e anche per ottenere un contatto più morbido con la strada, gli pneumatici vengono gonfiati (o sgonfiati?) a meno di 2 atmosfere. Ciò aumenta ancora di più l’attrito e quindi il fabbisogno di potenza. Ecco perché i SUV di 2 / 3 tonnellate e che possono viaggiare a 180 / 200 km/h, hanno bisogno di centinaia di cavalli.

I vantaggi della leggerezza.

Al contrario, se ci si muove nella direzione opposta, sono i vantaggi che si moltiplicano.

Se si riduce il peso di un’utilitaria da 1.000 a 500 chili, a parità delle altre condizioni si dimezza il fabbisogno di potenza. Se poi la velocità massima viene contenuta a 120 km/ora, anche la potenza necessaria per vincere la resistenza dell’aria viene contenuta a dimensioni ancora modeste: 9 kW. Altra energia serve per il sistema di riscaldamento e ancora di più per il sistema di raffreddamento, fino a 3 kW.

Questo in sostanza significa che un’auto di 500 chili a 120 km/ora di velocità massima, avrebbe bisogno di una potenza di circa 13 kW, che corrispondono a 17,7 cavalli vapore (1 CV = 735 W).

Ma la trazione elettrica rende possibili ulteriori risparmi nei consumi di carburante nelle condizioni tipiche del traffico urbano, e prestazione particolarmente brillanti alle velocità più alte.

Il motore elettrico sviluppa la stessa coppia motrice a tutti i regimi di giri, non ha quindi bisogno del cambio, e l’energia che consuma è esattamente proporzionale alla potenza che trasmette alle ruote. E alle velocità maggiori, quando eroga tutto il suo potenziale nominale, ha ancora a disposizione una grande riserva di potenza.

Il motore elettrico.

Circa il 10% dell’elettricità che arriva al motore si trasforma in calore dovuto alla resistenza dei fili elettrici. Il restante 90% viene convertito in energia meccanica. Se il calore non viene interamente dissipato, la temperatura aumenta fino a danneggiare la resina isolante degli avvolgimenti, e a questo punto il motore “fonde”.

Quindi la potenza può aumentare finché i lamierini e la carcassa del motore riescono a dissipare il calore dei fili elettrici che formano gli avvolgimenti. Oppure si può dire che la potenza massima viene raggiunta quando la temperatura aumenta fino a un punto di equilibrio tra il calore che viene prodotto e quello che viene dissipato. Pertanto se aumenta l’efficienza con cui il calore viene dissipato, per esempio grazie ad un sistema di raffreddamento a liquido, la potenza del motore può ancora aumentare.

Questa è la potenza che un motore elettrico può esprimere quando funziona in maniera continuativa. Questa è la sua potenza nominale. Se diamo più corrente elettrica, il calore non viene interamente smaltito, la temperatura progressivamente sale, finché nel giro di qualche minuto il motore fonde.

Tutto questo però significa che, in caso di necessità, è possibile aumentare per brevi periodi la potenza di un motore elettrico senza alcun pericolo. Un limitatore automatico di corrente, collegato ad un termometro, impedisce al motore di avvicinarsi troppo al punto di fusione.

I motori normali reggono circa il doppio della corrente continuativa (cioè la corrente può essere aumentata – per brevi periodi - finché il ferro che incanala il campo magnetico giunge a saturazione; oltre la corrente cresce senza aumentare il campo magnetico, e diventa incontrollabile).

Di fatto questo significa che la potenza di un motore elettrico può aumentare del 50% per una quarantina di secondi, o del 100% per circa 20 secondi. Una potenza aggiuntiva che rende il motore elettrico particolarmente brillante, e che potrebbe essere usata, per esempio, durante un sorpasso quando l’auto già corre alla sua massima velocità.

Si tratta di un grande vantaggio rispetto al motore a scoppio il quale, per raggiungere le stesse prestazioni, dovrebbe avere una potenza nominale doppia, e consumare poi in proporzione a tutti i regimi di giri.

Altri vantaggi della trazione elettrica.

In città, dove si svolge l’80% del traffico auto, l’uso del cambio è più frequente, e durante le cambiate viene dispersa molta energia. Ma la presa diretta del motore elettrico, oltre ad essere più comoda, elimina queste perdite. Ugualmente quando l’auto a trazione elettrica è ferma al semaforo oppure si muove a passo d’uomo nel traffico intasato, essa consuma esattamente l’energia di cui ha bisogno in quel momento, mentre il motore a scoppio è sempre acceso e tenuto al minimo. E un minimo abbastanza alto da consumare un bel po’ di carburante.

Ma ci sono dei vantaggi anche per gli spostamenti fuori città e in autostrada, perché non essendoci più gli organi della trasmissione, anche la parte inferiore della carrozzeria può essere resa piana e liscia in modo da aumentare l’efficienza aerodinamica, e i vantaggi sono tanto più grandi quanto maggiore è la velocità.

L’era delle auto elettriche

Diverse Case automobilistiche hanno già messo in produzione i primi modelli di vere auto elettriche, che non sono più solo delle city car. Per esempio la 500 elettrica della Fiat ha un’autonomia di 320 Km e di oltre 400 in città: quasi quella delle auto normali. E anche le altre prestazioni non sono da city car. La velocità massima è di 150 Km/ora. Considerato che in autostrada non si possono superare i 130 Km/ora, i 20 in più servono per i sorpassi. Infatti non c’è bisogno di una maggiore potenza o di velocità superiori per dare brillantezza alle prestazioni, perché il motore elettrico è già di per sé brillante. Le batterie agli ioni di litio si possono ricaricare all’80% in 35 minuti nei punti attrezzati, e ce ne sono già migliaia. Mentre una ricarica completa con la corrente di casa richiede 4 ore. E questi tempi sono destinati a ridursi nei prossimi anni. Ma il dato più interessante riguarda i consumi. Prima dell’attuale crisi energetica dovuta alla guerra in Ucraina, nel sito della FIAT si poteva leggere che quest’auto percorre 100 Km con un (1) Euro di energia elettrica!

È un dato quasi incredibile, ma che si può spiegare con il fabbisogno di energia molto più contenuto e con la grande efficienza del motore elettrico. Un altro dato positivo è che i consumi vengono trasferiti da un combustibile peggiore, il petrolio, ad uno migliore e che non inquina, il gas snaturale. E i consumi di metano delle centrali elettriche potrebbero diminuire ancora di più se venisse usata dappertutto, come a Torino, l’acqua di raffreddamento delle centrali per scaldare case e uffici in inverno. Il rendimento di questi impianti, già molto alto, salirebbe da quasi il 60% al 75% in ragione d’anno, e con esso l’efficienza delle auto elettriche che usano la loro energia.

Infine c’è ancora un altro modo per ridurre i consumi. Di notte e nei giorni non lavorativi la domanda di energia elettrica crolla. Però le centrali elettriche non possono essere spente alla sera e riaccese alla mattina: queste sono operazioni complesse che durano delle ore e che logorano gli impianti. Per questo le centrali vengono portate al minimo, ma anche così, specialmente nelle ore più profonde della notte, producono più energia di quella che il mercato richiede. Energia che oggi rimane inutilizzata e che le auto elettriche che fanno la ricarica di notte potrebbero usare.

Considerati il basso livello dei consumi, la maggiore efficienza delle centrali a turbogas e l’uso dell’energia prodotta di notte e non utilizzata, il risparmio della trazione elettrica potrebbe persino eguagliare gli attuali consumi di benzina! Ed è tutto petrolio che non dovremmo più importare dall’estero, il cui costo impoverisce la nostra economia. E poi ci sono i benefici ambientali: se diminuiscono i consumi delle auto, diminuiscono anche il consumo dei combustibili fossili e il relativo inquinamento.

Le auto elettriche sono una delle soluzioni più importanti per ridurre l’impatto ambientale. Però dopo che i paesi più sviluppati hanno speso centinaia di miliardi per l’assurdità dell’auto a idrogeno con il pretesto che questa fosse la strada per arrivare all’auto elettrica, adesso che le auto elettriche sono una realtà il disinteresse dell’Europa e dell’America ha fatto sì che la Cina abbia ottenuto il monopolio della tecnologia delle batterie, cosa che sta ritardando di anni la diffusione dei veicoli elettrici in quasi tutto il mondo. Ormai delle auto elettriche non se ne parla quasi più. Eppure esse abbatterebbero i consumi di energia primaria almeno dell’80 %.

Con le auto elettriche potremmo ottenere molto di più che con gli obblighi morali che ci vogliono imporre i nuovi sacerdoti dell’ambiente e del riscaldamento globale: dovete consumare meno energia, i consumi sono un peccato, pentitevi!

Esse farebbero crollare sia i consumi di materie prime metalliche che di petrolio, sostituito da un modesto aumento del consumo di metano, che potrebbe essere più che compensato da un piano nazionale per il teleriscaldamento.

Inoltre la trazione elettrica, eliminando le marce, renderebbe la guida più comoda e faciliterebbe l’implementazione di sistemi per l’assistenza alla guida allo scopo di diminuire ancora di più il numero delle vittime della strada.

Invece di continuare a distruggere grandi risorse economiche nella follia delle energie alternative e della de carbonizzazione, i paesi ricchi dovrebbero investire nello sviluppo di batterie basate su materiali più facilmente disponibili e meno impattanti. Questo il modo corretto di fare concorrenza alla Cina e favorire la diffusione delle auto elettriche.