Trazioni alternative: soluzioni per il futuro

Chi acquista un’auto, oggi può scegliere non solo tra vari potenze motrici, marche, modelli o colori, ma anche tra vari tipi di trazione, contribuendo così attivamente alla tutela dell’ambiente. Numerose tecnologie, che poco hanno a che fare con il tradizionale motore a combustione, offrono un’alternativa ai propulsori a benzina o diesel.

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L’industria automobilistica è una delle più innovative nel settore della tutela ambientale, e ogni anno investe miliardi in nuove tecnologie ecologiche. Dalla metà degli anni ’80, l’inquinamento dell’aria e le emissioni di sostanze inquinanti si sono così drasticamente ridotti. Ma anche gli automobilisti possono fornire un contributo all’ulteriore riduzione, ad esempio scegliendo un modello che consuma meno energia in occasione del prossimo acquisto di un’auto. I collaboratori dei garage iscritti all’UPSA sono i consulenti che vantano un’alta competenza in questo campo.


Pila a combustibile

La pila a combustibile permette di ottenere energia dalla reazione elettrochimica tra idrogeno (H2) e ossigeno (O2), considerando che il «gas di scarico» è costituito solo da acqua (H2O). Gli atomi di idrogeno devono attraversare una speciale membrana. Gli elettrodi rimangono «indietro», generando così corrente elettrica. Non tutta l’energia contenuta nell’idrogeno può essere trasformata in corrente, perché una parte di essa si perde sotto forma di calore. Le pile a combustibile devono quindi essere raffreddate esattamente come i motori a combustione interna. Circa il 20% della corrente generata viene utilizzata per alimentare l’idrogeno e l’aria (dal quale si estrarre l’ossigeno) e per scaricare l’acqua e il calore prodotti.

Una singola pila a combustibile fornisce max 1,4 V (in condizioni reali da 0,7 a 0,9 V). Esse vengono collegate in serie per formare un cosiddetto stack, con l’obiettivo di raggiungere tensioni più alte. Quando un’auto con questo tipo di propulsione accelera, deve alimentare più idrogeno alle pile a combustibile. E questa operazione è relativamente lunga. Per garantire rapide variazioni di carico è quindi necessario un secondo accumulatore di energia, come ad es. una batteria. I primi veicoli dotati di pila a combustibile esistono già e altri sono stati annunciati. Rimane tuttavia ancora irrisolto il problema della produzione e distribuzione di idrogeno. È quindi impensabile che i veicoli dotati di propulsione con pile a combustibile possano affermarsi sul mercato prima del 2030.


Motori ibridi diesel

Sono tre i principali motivi per cui esistono meno ibridi diesel che ibridi a benzina: i vantaggi sui consumi dei motori diesel si stanno annullando. Inoltre, sui mercati principali dell’ibrido come Giappone e USA, il motore diesel è meno popolare. Nei motori diesel il frequente spegnimento e riavviamento è più complesso da gestire. Inoltre, l’eliminazione di inquinanti atmosferici supplementari è più costosa.


Auto elettrica

L’auto prettamente elettrica, che aziona le ruote tramite uno o più motori elettrici, ha bisogno di batterie per accumulare la corrente. Le batterie sono molto pesanti. Per accumulare l’energia di alcuni litri di benzina è necessaria una batteria da 100 chilogrammi. Ecco perché le auto elettriche degli anni ’90 avevano un’autonomia inferiore ai 100 km, con tempi di ricarica che duravano 10 ore. Negli ultimi anni le batterie hanno conosciuto un enorme progresso, rendendo possibile autonomie sino a 400 km e tempi di ricarica di poche ore. I primi rappresentanti di questa nuova generazione di auto elettriche sono già stati lanciati sul mercato. Ci vorranno ancora diversi decenni perché le auto prettamente elettriche possano giocare un ruolo di rilievo sul mercato. Nel frattempo, da più parti si prevede un uso più massiccio delle tecnologie di transizione, come le auto ibride e le auto ibride plug-in. Per la mobilità sui lunghi tratti, le auto con motore a combustione interna, che migliorano anch’esse di anno in anno, potrebbero mantenere ancora per lungo tempo un ruolo trainante.


Gas naturale

Le auto a gas naturale utilizzano gas naturale (o anche biogas) in un motore a benzina modificato. Le cosiddette auto a gas naturale monovalenti sono configurate per essere utilizzate solo con gas naturale e non hanno un serbatoio di benzina (o ne hanno uno molto piccolo). Le auto a gas naturale bivalenti vengono oggi vendute di più, perché in alcune zone non esistono ancora tante stazioni di rifornimento che offrono gas naturale. Dal momento che il gas deve essere trasportato in serbatoi sotto pressione molto ingombranti, l’autonomia di queste auto è limitata.


Ibrido

Si chiama ibrido un veicolo che combina un motore a combustione interna con un motore elettrico. L’auto non viene mai ricaricata attraverso una presa elettrica, ma viene rifornita esclusivamente con benzina o diesel. Il motore elettrico fornisce la sua massima potenza proprio laddove il motore a combustione interna è meno efficiente: in fase di partenza e nella fascia di carico parziale. In un’auto ibrida si trovano a bordo alcuni componenti supplementari: il motore elettrico e le batterie. Esistono diversi tipi di soluzioni ibride: veicoli ibridi «light» (il motore a combustione interna è sempre in funzione) e ibridi «full» (l’auto è in grado di percorrere, almeno alcuni chilometri, in modo esclusivamente elettrico).

Nelle soluzioni ibride «full» il peso delle batteria è maggiore e consente di rinunciare ad alcuni componenti. È l’auto stessa a decidere, in piena autonomia, quale motore utilizzare nelle varie situazioni. Per il conducente, guidare un’auto ibrida è come guidare una normale auto con cambio automatico. Grazie ai vantaggi dell’ibrido, le auto con questo sistema di propulsione consentono un risparmio sui consumi compreso tra il 10% (ibridi «light») e al massimo il 40% (ibridi «full») a seconda dello stile di guida. La capacità delle batterie viene calcolata in modo molto generoso. Inizialmente sono così disponibili grandi riserve di potenza che durano per tutto il ciclo di vita del veicolo.


Ibridi plug-in

I veicoli ibridi di tipo plug-in (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) sono auto che hanno una maggiore capacità della batteria e che, esattamente come le auto elettriche, vengono collegate alla presa di corrente e ricaricate. Con un veicolo ibrido plug-in è possibile coprire brevi distanze usando esclusivamente energia elettrica. La convenienza dipende da come è stata prodotta l’energia utilizzata. I fornitori di energia elettrica offrono abbonamenti speciali per l’elettricità verde. In futuro, i veicoli ibridi plug-in e le auto elettriche potrebbero anche contribuire a stabilizzare la rete elettrica (se si autorizzano le centrali elettriche a utilizzare batterie per l’accumulo temporaneo di corrente), perché le energie rinnovabili come l’eolico e il fotovoltaico sono soggette a forti oscillazioni nel corso della giornata. Gli esperti prevedono quindi un determinato potenziale per i veicoli ibridi plug-in. Fonte: e’mobile.


Ulteriori informazioni

Sito web e’mobile

Studio: Creare il contatto. Mobilità elettrica e infrastruttura di e’mobile [PDF]


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