Di Massimiliano Giustizieri
Ritorna sul blog Massimiliano, ritratto in foto con la sua stazone di ricarica domestica Wallbox da noi fornita. Dopo un primo contributo sulla gestione delle batterie delle auto a seguito di periodi di lunga sosta, oggi ci propone la sua esperienza diretta di uno degli elementi più dirompenti dell’auto elettrica: la capacità di ricaricare la batteria in frenata e discesa, ottimizzando l’autonomia. Questo articolo è una combinazione della sua esperienza diretta e di un po’ di teoria (iper-semplificata su nostra richiesta) su questa importante caratteristica della nuova mobilità su ruote.
Massimiliano Giustizieri, 34, informatico, già precoce ambientalista scopre il mondo delle auto elettriche (oggi è felice proprietario di una Hyundai Kona 64kWh) un po’ per caso in una specie di “effetto serendipity”: ispirato ai princìpi del Positivismo, di cui condivide la fiducia nella scienza e nel progresso scientifico-tecnologico, si appassiona prima alle imprese spaziali di SpaceX ed Elon Musk, poi alla rivoluzione verde di Tesla. Nel tempo libero ama leggere un po’ di tutto: scienza, sociologia, antropologia, storia e matematica, e nei fine settimana ama aiutare, insieme agli altri volontari di RetakeBari, a prendersi cura del verde e degli spazi pubblici della sua città.
Cosa pensereste se vi dicessi che esiste un nuovo dispositivo che è possibile installare nella marmitta della propria auto, e che permette di ricreare benzina usando i gas di scarico quando l’auto non è in accelerazione?
Vera benzina che può aiutarvi a percorrere qualche km in più! La vorreste?
Troppo bello per essere vero? Già, e infatti è una bufala che ho appena inventato per iniziare questo articolo.
E invece se vi dicessi che le auto elettriche possono farlo per davvero?
Oggi parliamo di una caratteristica unica del mondo delle auto elettriche, e che non ha assolutamente eguali nel mondo delle auto a carburante: la possibilità di generare energia mentre l’auto è in moto, ed usarla per ricaricare la batteria in modo da aumentare i km percorribili nel nostro tragitto.
Tutto è energia
Come già diceva il nostro amico Luigi Argese nella premessa del suo precedente post – e qualcuno quasi più importante di lui, molto tempo prima:
“Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma”.
Nell’universo tutto è energia. Contiene energia la batteria di un’auto elettrica, è energia il movimento di un’auto, sono energia il calore e la chimica, con i suoi legami tra le molecole e le reazioni che ne derivano.
Per semplificare moltissimo, facciamo finta che esista una nuova unità di misura dell’energia, e la chiameremo … mmm … Unità di Energia (non molto originale, ma … ehi! Ho appena inventato una nuova unità di misura, dov’è il mio Premio Nobel?)
Poi immaginiamo che ci siano 2 auto, una elettrica e una a carburante, e che entrambe contengano 10 “Unità di Energia”: l’auto elettrica sotto forma di carica o potenza nella sua batteria, l’auto a carburante sotto forma di benzina nel suo serbatoio.
Le 2 auto partono da ferme e percorrono un bel tratto di strada (lo stesso) fino a raggiungere una certa velocità (la stessa).
Parte della loro energia iniziale si è trasformata, perciò adesso le 2 auto posseggono entrambe 1 “Unità di Energia” di movimento, e 9 “Unità di Energia” residue nella batteria o serbatoio.
Le 2 auto sono però costrette a interrompere la loro corsa e rallentare fino a fermarsi perdendo così la loro 1 “Unità di Energia” di movimento.
Il recupero dell’energia
Ed è in questa situazione che tra le 2 auto, nasce una grandissima differenza.
L’auto elettrica è in grado di recuperare parte di quella 1 “Unità di Energia” di movimento e ricaricare di nuovo la sua stessa batteria.
L’auto a combustibile invece è costretta a decelerare usando le pinze dei freni, perciò trasformando la sua 1 “Unità di Energia” di movimento in una inutile 1 “Unità di Energia” di calore (i freni si riscaldano moltissimo per l’attrito generato), che si disperde nell’aria.
Alla fine della decelerazione l’auto elettrica sarà riuscita a quasi ripristinare le 10 “Unità di Energia” nella sua batteria (ovviamente la quantità di tale recupero dipenderà dall’efficienza dei sistemi di rigenerazione, e comunque una parte di tale energia andrà dissipata).
L’auto a combustione avrà 9 “Unità di Energia” nel suo serbatoio, e sprecato 1 “Unità di energia” in calore non recuperato.
Nell’auto elettrica, il motore, al passaggio di una corrente elettrica è in grado di produrre movimento, ruotando spontaneamente. Ma esso è anche in grado di funzionare “al contrario”: cioè è in grado di trasformare la sua rotazione in corrente.
L’auto a combustibile, invece, ha un motore che sfrutta le reazioni chimiche delle molecole di benzina per produrre movimento ma, al contrario, è costretta ad usare l’attrito dell’impianto frenante per rallentare, l’attrito produce calore, e purtroppo le auto “a calore” non le hanno ancora inventate.
Dove possiamo apprezzare al meglio la ricarica in movimento?
In città, dove la guida è spesso fatta di accelerazioni e frenate e le velocità sono basse (quindi c’è ancor minore dispersione di energia utile dovuta all’attrito tra l’aria e il veicolo), questa capacità rigenerativa permette di abbattere sensibilmente i consumi di un’auto elettrica.
Ma è in altre situazioni che questo aspetto può generare anche effetti esilaranti nel guidatore dell’auto elettrica che si trovi a percorrere – ad esempio – una lunga strada in discesa.
Guidare ed osservare che l’autonomia residua dell’auto aumenta anzichè diminuire, è veramente un’esperienza che può lasciare increduli alle prime volte.
Si potrebbe – e a ragione – obiettare, che se mi trovo a scendere da una posizione in altezza (come da una città in collina ad esempio), allora significa che ho consumato anche molta energia per salire fin là su.
Però vale la pena di notare che mentre l’auto elettrica spende energia in salita e ne recupera parte in discesa:
l’auto a combustione consuma più benzina per salire, ma ne consuma anche in discesa.
Il motore è infatti sempre in funzione seppur al minimo, anche se affrontate la discesa in “folle” (vi ricordiamo che si tratta sempre e comunque di una pratica potenzialmente pericolosa), o con una marcia bassa innestata che agisca da freno motore.
Quest’ultimo caso, energeticamente parlando, risulta ancora peggiore, perchè state stressando il motore per fargli fare l’opposto di ciò per cui esiste, cioè per farvi rallentare anzichè accelerare.
Caccia al record
Nei tratti di strada che percorro abitualmente mi ritrovo a volte a recuperare anche fino a 10km di percorrenza in più alla fine di alcuni punti particolari con discese neanche troppo lunghe. Si tratta di un dato preciso e non di una stima, perchè la mia auto mostra sul cruscotto la distanza recuperata ad ogni decelerazione.
Facendo un paragone con una auto a combustione con un consumo medio di 20km\L, significa l’equivalente di circa mezzo litro di carburante.
Perciò varrebbe la pena di chiedersi: lo buttereste mezzo litro di benzina gratis ad ogni discesa che percorrete, solo perchè la vostra auto non ha a bordo una “marmitta magica ri-crea benzina” ?
