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Il futuro del trasporto: veicoli elettrici a batterie o alimentati a idrogeno?
9/3/2012
Applicazioni Idrogeno
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  Locazione: Nel mondo
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L’auto a idrogeno, veicoli elettrici a batterie. La domanda fondamentale è: nel futuro del trasporto avremo veicoli a idrogeno o batterie? Sicuramente negli ultimi anni si è visto un particolare entusiasmo per l’idrogeno quale vettore energetico pulito da utilizzare per una rivoluzione radicale della mobilità. Ma se si pongono a confronto veicoli elettrici a batterie con veicoli elettrici pilotati da celle a combustibile (fuel cells) alimentati a idrogeno si scopre qualcosa di sorprendente.

Inanzitutto gli enormi costi che sarebbero necessari per la realizzazione su scala mondiale di una infrastruttura capillare per il rifornimento dei veicoli a idrogeno rendono molto improbabile che si possa guidare presto vetture a idrogeno. Ma non è solo una questione di costi.

Per capire le problematiche che si trova ad affrontare l’auto a idrogeno dobbiamo considerare il parametro più importante di tutti: il rapporto energia immagazzinata/peso, ovvero quanto deve essere pesante il veicolo per avere un’autonomia decente. Questo parametro è quello che ha, fino ad oggi, relegato i veicoli elettrici in un angolo. Le batterie, pesanti ed ingombranti, non possono ancora competere con la benzina.

Può l’idrogeno fare di meglio delle batterie?

Idrogeno. L’energia accumulata per un serbatoio di idrogeno a 300 bar è di 162 Wh/kg mentre quello della benzina è di 2200 Wh/kg. Una differenza enorme! Solo l’idrogeno liquido (come quello utilizzato per lo Space Shuttle) può polverizzare la benzina con ben 17500 Wh/kg. L’idrogeno liquido però non è pratico per i veicoli civili in quanto si tratta di un liquido criogenico infiammabile che deve essere mantenuto a – 250 °C. Quindi l’idrogeno gassoso è l’unica tecnologia esistente in grado di alimentare un veicolo stradale.

Batterie. Considerando le batterie al litio attuali e che il veicolo a batterie sia dotato dei un sistema di recupero dell’energia in frenata si ha un valore di energia accumulata di 145-200 Wh/kg.

Nella pratica non vi è nessuna differenza significativa fra le due tecnologie ma gli svantaggi della tecnologia a idrogeno sono di gran lunga superiori rispetto ai veicoli a batterie.

Certo si può parlare di lentezza del caricamento delle batterie (ecco un alternativa: www.howtobegreen.eu/greenreport.asp?title=298 ) considerando tutti gli aspetti pratici il confronto è tutto a favore delle batterie quali sistemi di immagazzinamento dell’energia elettrica. Attualmente lo svantaggio incolmabile dell’idrogeno sta nel costo e nel problema dell’infrastruttura dei rifornimenti. Se qualcuno ha dubbi a riguardo è sufficiente che guardi quando poco è capillare e a macchia di leopardo la distribuzione del metano per autotrazione. I veicoli a batterie invece possono utilizzare la RETE ELETTRICA ESISTENTE per la ricarica e sono ideali per l’utilizzazione diretta di energia prodotta da impianti solari fotovoltaici (a casa per esempio).

Dal punto di vista energetico i calcoli sono ancora a favore dei veicoli elettrici.
Prendendo 100 kWh di energia in arrivo da una centrale elettrica:

Per un veicolo elettrico a batterie:
90 kWh arrivano al caricabatteria (rendimento elettrodotto 90%),
80.1 kWh arrivano alla batteria (rendimento caricabatterie 89%)
72.1 kWh arrivano al motore (rendimento batteria 90%)
64.9 kWh arrivano alla ruota (rendimento motore 90%)

Per un veicolo a idrogeno con fuel cells:
85 kWh arrivano all'idrogenodotto (rendimento elettrolisi 85%),
76.5 kWh arrivano alla fuel cell (rendimento idrogenodotto 90%)
41.3 kWh arrivano al motore (rendimento fuel cell 54%)
37.2 kWh arrivano alla ruota (rendimento motore 90%)


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Il futuro del trasporto: veicoli elettrici a batterie o alimentati a idrogeno?
 
posted on 9/3/2012 at 11:59


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Ricordate che tempo fa si parlava della EOLO? Poi non se ne è più saputo nulla. Una ricerca che feci in rete mi riportò sul sito di Paolo Attivissimo che aveva comunque fatto qualche indagine: http://attivissimo.blogspot.com/2009/05/il-ritorno-di-eolo-lauto-ad-aria.html

Ammetto di non potermi leggere tutti i commenti sotto, ma partendo da questo punto fermo qualcuno ha degli aggiornamenti successivi a questo articolo?
 
L’ultima volta che ho sentito parlare di EOLO nei media, anzi di Guy Negre, è stato circa un paio di anni fa in cui il fondatore aveva presentato una sorta di generatore di energia elettrica ad aria compressa e la presentazione era stata fatta in pompa magna presso qualche fiera/evento internazionale (se non ricordo male!). Da allora più niente.
Anch’io concordo con una commentatrice dell’articolo di Attivissimo, ovvero che l’unica alternativa seria e credibile alla mobilità attuale sono le auto elettriche e il vero NODO DELLA QUESTIONE (in continuo miglioramento) rimangono le batterie e le loro prestazioni nel tempo.
 
Poi tu magari mi dirai che c’è già chi l’ha fatto, o magari costa o chissà cos’altro, ma sarebbe utile un veicolo col suo pannello fotovoltaico sopra per rendere il veicolo indipendente.
Ogni tanto si parla di installazioni di postazioni nuove per il biberonaggio nelle grosse città, ma tutte quelle installazioni non servirebbero se ipoteticamente un veicolo continuasse a caricarsi per tutta la giornata... mi fermo qui però perchè non ho competenza, lascio a qualche esperto la parola intanto.
 
Attualmente il contributo che può dare un modulo fotovoltaico integrato sulla cappotta di una vettura è pari a circa 100-150 Watt di potenza. Quindi l’energia che si riesce a ricavare è legata da quanto e come la vettura rimane esposta al sole.
Il mio scooter elettrico Vectrix "consuma" circa 60-70 Wh per chilometro quindi possiamo assumere, senza esagerare troppo, che un’autovettura elettrica a 4 route consumi circa il doppio. Questo significa che se in una giornata di pieno sole racimolo ad esempio 500 Wh (valore realistico), tradotto in distanza, significa aver guadagnato "solo" 3-4 km.
Pochi? Forse si.. sicuramente non abbastanza per renderlo indipendente. Poi c’è da considerare la variabile solare in funzione del tempo/stagione.. e quindi di certo, per adesso, le stazioni di ricarica sono fondamentali.
 
nel mentre, come spunto di riflessione citiamo anche questo: http://www.ecoblog.it/post/14867/terre-rare-usa-europa-e-giappone-in-guerra-con-la-cina
 
RIPORTO DI SEGUITO ALCUNE POSIZIONI DI RENAULT IN MERITO, per completezza di informazioni e approfondimento (parlano anche di ZOE).
http://www.ecoblog.it/post/15343/auto-elettriche-8-miti-da-sfatare-secondo-renault

Le auto elettriche non sono molto amate dagli ambientalisti: l’approvvigionamento di cui necessitano se non proveniente da rinnovabili pure non fa altro che spostare più in avanti il problema dell’inquinamento e del contenimento delle emissioni di CO2.

Secondo Renault che ha puntato molto sul loro sviluppo e commercializzazione ci sono 8 buoni motivi per credere che al contrario le auto elettriche siano davvero la soluzione per garantire una mobilità sostenibile nel futuro. Personalmente credo che i centri urbani dovrebbero essere ripensati per l’uso di biciclette piuttosto che di auto elettriche e che in ogni caso valgono anche altre soluzioni come il car sharing, il carpooling i classici taxi questi sì in versione elettrica.

Comunque secondo Renault la cui lista degli 8 miti da sfatare è dopo il salto ritiene che sia i tempi di ricarica sia il litio siano sufficienti. Purtroppo proprio gli esperti di Renault lo scorso anno a Euractiv svelavano le preoccupazioni per la chiusura della Cina alle esportazioni di Terre rare, minerali che pure servono alle batterie delle auto elettriche. Infine, nella lista non un accenno al criterio di smaltimento delle batterie esauste e né al ciclo virtuoso di ricarica da rinnovabili.

NON HANNO UN’AUTONOMIA SUFFICIENTE
Non e’ cosi’. Oggi l’acquirente di un’auto a batteria ha un’autonomia compresa tra i 100 e i 150 km. Quindi per le esigenze urbane di un cittadino medio l’auto elettrica e’ una soluzione ottimale! E lo sarà ancora di più, visti i massicci investimenti delle case automobilistiche in ricerca e sviluppo.
SONO TROPPO COSTOSE
I veicoli elettrici sono meccanicamente più semplici e durevoli di quelli alimentati a benzina ma in assenza di economie di scala che consentano di abbattere i costi di produzione, il prezzo resta il principale ostacolo alla diffusione, soprattutto a causa delle batterie. Renault propone la batteria a noleggio attraverso un canone mensile che comprende anche l’assistenza stradale; pertanto i prezzi proposti per tutti i veicoli elettrici della gamma Renault Z.E. sono paragonabili ai prezzi dei rispettivi veicoli termici dello stesso segmento.

DISPONGONO DI BATTERIE INAFFIDABILI E PERICOLOSE
Le batterie di oggi sopportano cicli di carica/scarica sufficienti a coprire quasi tutta la vita utile dell’auto stessa. Affidabilità e sicurezza delle batterie Li-ion sono garantite, anche a temperature bassissime.

HANNO TEMPI DI RICARICA TROPPO LUNGHI
Se non si ha fretta, con la presa domestica occorrono 8 ore per la ricarica completa. Tuttavia, le prese a 380V possono più che dimezzare i tempi. Con una efficace rete di stazioni di ricarica la questione del tempo sarà sempre più marginale. E poi Renault ha in serbo il programma di sostituzione rapida delle batterie con QuickCharge: pochi minuti per ripartire con il ‘pieno’.

ACCRESCONO IL FABBISOGNO COMPLESSIVO DI ENERGIA ELETTRICA
Per l’esatta comprensione del problema, va tenuto conto non solo della quantità di elettricità necessaria alla mobilità, ma dell’intero bilancio energetico: un motore a combustione interna ha un rendimento globale di appena il 20% e una produzione di “rifiuti energetici” dell’80%, mentre per un motore elettrico le proporzioni sono esattamente opposte.

NON SONO SICURE IN CASO D’INCIDENTE
Non esistono elementi a supporto di questa affermazione. Indipendentemente dal tipo di propulsione, i costruttori continuano a garantire un elevato livello di sicurezza. E’ totalmente da smentire che per compensare il peso delle batterie le case automobilistiche abbiano progettato abitacoli meno pesanti e quindi meno sicuri.

SONO TROPPO SILENZIOSE
Il funzionamento molto discreto delle vetture rappresenterebbe secondo alcuni un pericolo per i pedoni. La ricerca si sta occupando anche di questo. ZOE, ad esempio, è dotata del rivoluzionario Z.E. Voice: un suono esterno che avverte i pedoni dell’arrivo del veicolo, percettibile da 1 a 30 km/h.

CI SARA’ ABBASTANZA LITIO NEL FUTURO?
La risposta a questa domanda contiene una buona parte del futuro delle auto elettriche. In realtà, molti esperti sostengono che la superficie del pianeta garantisce litio in abbondanza. Inoltre l’evoluzione tecnologica punta a diminuire le dimensioni delle batterie e a facilitarne il riciclo.
 
Parlando di pannelli solari sulla capotta... (ahah) - http://www.ecoblog.it/post/15481/auto-elettrica-alla-cinese
 
 
qui c’è un punto di vista sulla questione "auto elettriche, colonnine di ricarica etc...". Insomma a che punto siamo in Italia (Roma nel caso in questione). http://www.cadoinpiedi.it/2012/05/11/auto_elettriche_finora_solo_una_chimera.html
 
Segue un articolo assolutamente da leggere, si parla di auto ad aria compressa ed è assolutamente recentissimo, gli attori sono nuovi a quanto pare e... leggete: http://decrescitafelice.it/2012/06/ci-siamo-arriva-lauto-ad-aria-7000-euro-e-100-km-con-1-euro/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=ci-siamo-arriva-lauto-ad-aria-7000-euro-e-100-km-con-1-euro
 
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