Sia chiama Bio-diesel la proposta per chi vuole riempire il serbatoio della propria auto e della caldaia di casa con qualcosa che non peggiori l’ambiente e migliori le finanze.
Attendendo l’auto a margarina
Tutti conosciamo gli oli vegetali di semi, perché sono sugli scaffali di ogni negozio di alimentari, e ovviamente anche l’olio di oliva è un olio vegetale. Conosciamo anche forme solide di questi oli, che sono le margarine, prodotte idrogenando gli stessi (come fosse panna che viene montata). L’utilizzo di questi oli come fonte energetica, sostituendoli ai combustibili tradizionali in apparecchi anch’essi tradizionali, è una pratica recente, e i sostenitori dichiarano vantaggi per l’ambiente e per il portafoglio. Cerchiamo di capire meglio se la nostra prossima auto andrà a “margarina”...
Bioenergia
In linea generale vengono chiamate bioenergie tutte le fonti energetiche di origine vegetale (legnami, scarti dell’agricoltura e dell’industria di trasformazione, i rifiuti opportunamente selezionati, gli oli di origine vegetale).
Le fonti bioenergetiche derivano dall’energia solare che le piante hanno fissato nelle loro strutture attraverso la fotosintesi. Le piante, che sfruttano l’energia della luce solare per trasformare l’anidride carbonica presente nell’aria in composti organici, immagazzinano enormi quantità di energia. Quest’energia, che è alla base di qualsiasi processo vitale, perché qualsiasi essere viventi si nutre da questa fonte, potrebbe diventare il complemento ideale delle fonti energetiche più tradizionali.
La European Biomass Association (AEBIOM – http://www.ecop.ucl.ac.be/aebiom/), Associazione Europea che vorrebbe accrescere l’utilizzo delle bioenergie, stima l’impiego di derivati da organismi viventi per usi energetici. Si va dal 25% dell’energia complessiva richiesta in Finlandia allo 0,6% della Repubblica Ceca, con l’Italia che si attesta intorno al 2,1%. Oltre il 90% di questi consumi complessivi sono legati al riscaldamento; la stufa e il camino sono ancora il mezzo più comune per utilizzare bioenergie !
Bioenergia: quali vantaggi ?
L’uso di bioenergia ha interessanti vantaggi, alcuni di ordine generale, altri legati agli incentivi fiscali verso queste fonti. Il bio-diesel è esente dal pagamento dell’accisa, che è la tassa sui carburanti; sempre che la sua produzione rimanga sotto le 125.000 tonnellate l’anno, e quindi il suo consumo sia marginale.
Torneremo sul bio-diesel perché intanto vorremmo chiarire in che cosa consistono i vantaggi più generali. L’uso di fonti energetiche rinnovabili è la indispensabile forma di buona amministrazione del patrimonio energetico del pianeta. Come ognuno sa, lo spendere più di quanto si guadagna è una forma di suicidio economico, e mutatis mutandis consumare più energia di quanta se ne produce è un suicidio energetico. Il pianeta ha vissuto un secolo nel quale olio minerale e carbone sono stati la principale fonte di energia, e questo è stato possibile attingendo in modo esasperato a riserve che non sono rinnovabili. Il bilancio è stato fisso sul rosso per tutto questo tempo. Ora è necessario immaginare un secolo dove questo bilancio risalga verso lo zero, e i consumi siano sostenuti da una produzione energetica rinnovabile con percentuali di maggioranza.
Dicevamo “Bio-diesel”
“Estratto dai semi di colza e girasole, quindi completamente rinnovabile, non contribuisce all’aumento di anidride carbonica nell’atmosfera, non contiene né zolfo né piombo e può essere utilizzato in normali motori diesel”.
Citiamo i principali vantaggi di questo carburante così come sono riportati in molti documenti. Il bio-diesel, che può essere utilizzato anche in miscela con gasolio tradizionale (e prende così il nome di ecodiesel), promette di avere un basso impatto ecologico perché non libera più anidride carbonica di quanta la pianta ne ha in precedenza fissata, non ha zolfo, e quindi non contribuisce a formare piogge acide, ha una percentuale di ossigeno tale per cui la combustione è migliore che non nel diesel minerale, ha elevata purezza, per cui libera pochissimi composti che hanno effetti cancerogeni.
Il comportamento in motori non perfettamente registrati, in un ambiente “reale”, è oggetto di studio in questi mesi, anche con l’utilizzo in mezzi pubblici di diverse città.
Non siamo riusciti ad avere informazioni precise circa il costo alla produzione di questi oli. Come abbiamo già chiarito in un altro articolo il costo di produzione degli oli minerali è molto basso, e il costo di produzione del bio-diesel dovrà essere altrettanto basso per essere competitivo.
Uscito dalla marginalità che gli garantisce l’esenzione fiscale, il carburante vegetale dovrà fare i conti con la tassazione e con consumatori poco inclini a “fare esperimenti” sulla propria auto pagata così cara. Qui si giocherà la partita.
Chissà se Rudolph Diesel immaginò che forse un giorno il suo motore avrebbe funzionato a “margarina” ?
Approfondire
www.biodiesel.it è il sito della De.Fi.Lu., che produce un bio-diesel pronto per la distribuzione. Contiene una lista di contatti internazionali molto interessanti su quello che sta accadendo nel mondo.
www.novaol.it è il sito della Eridania Beghin-Say che promuove l’utilizzo del bio-diesel di loro produzione, il Diesel-Bi. Informazioni, link e schede tecniche sul prodotto.
www.biodiesel.org sono le pagine dell’associazione americana per il bio-diesel. Molti esempi di utilizzo, documenti e dati dalla realtà americana.
lunedì, aprile 30, 2001
domenica, aprile 29, 2001
Quanta benzina
Solo una piccola parte del denaro infilato nel serbatoio dell'auto serve per arrivare a destinazione... la maggior parte viene sprecata in calore e attriti! Cosa aspettiamo a dare un colpo di acceleratore a una nuova generazione di trasporto?
Il miglioramento dei rendimenti e l'uso di combustibili rinnovabili sembrano le strade ovvie che porteranno benefici all'ambiente e al nostro portafoglio, ma qualcosa rallenta l'affermarsi di nuove soluzioni, di nuove ipotesi. Da una parte, la ricerca è impegnata in settori relativamente recenti, dall'altra... gli interessi economici in gioco hanno una portata enorme, globale, per usare una parola tanto di moda oggi, e le resistenze sono fortissime soprattutto da parte di chi teme che soluzioni innovative possano ridimensionare il suo ruolo nell'economia mondiale.
Eppure, ci sono infinite ragioni per lavorare al miglioramento dei sistemi di trasporto. Ragioni che comprendono il costo dei carburanti in termini ecologici ed economici, rendendo evidente la necessità di sviluppare alternative per la produzione dell'energia anche "semplicemente" perché, in un futuro molto prossimo, il petrolio sarà diventato troppo scarso e troppo caro. Ma desideri e necessità a parte, un miglioramento significativo dei trasporti è realmente possibile? I tecnici e i ricercatori che lavorano allo sviluppo di nuove soluzioni, quali scenari devono considerare?
Dove va l'energia della benzina
Il valore del carburante acquistato al distributore, ci fanno notare i gestori delle pompe, è, diciamo, di 2.050 lire al litro, e viene diviso in 1350 lire allo Stato, 620 lire alla società petrolifera, 80 lire al gestore. Il costo dell'energia per far muovere l'auto risulta quindi in circa 700 lire al litro, un terzo del prezzo alla pompa. Stiamo semplificando, lo sappiamo: le tasse sono indispensabili, se volete una strada su cui far correre la vostra Ferrari...
Comunque, ci concediamo questa approssimazione per dire che l'energia di un litro di benzina costa la metà di un caffè. Vediamo adesso come viene utilizzata
Le pagine del Dipartimento dell'Energia americano (www.fueleconomy.gov) ci aiutano a capire cosa succede di quelle 700 lire: l'80% viene disperso in varia forma dal motore (principalmente calore e attriti interni, oppure attendendo al semaforo che scatti il verde), il 2% abbondante viene assorbito dagli impianti elettrici, dall'impianto di condizionamento e dagli altri accessori (e questa percentuale tende ad aumentare molto con l’aumento dell’elettronica di bordo), quasi il 6% si perde negli attriti della trasmissione.
Alle ruote arriva circa il 13% dell'energia immessa, ma non è finita qui, perché dobbiamo frazionare anche questa voce: il 7% se ne va con l'attrito delle parti rotanti e la resistenza dell'aria (aerodinamica) e solo il 6% serve a portarci a destinazione.
Difficile evitare di pensare a qual è il valore della gita che abbiamo fatto la scorsa settimana: di 100.000 lire di energia acquistata alla pompa, tolte le tasse, il calore e gli attriti (alla fine calore anch’essi) il nostro automezzo è riuscito a utilizzare 3.000 lire scarse per portarci a destinazione.
I dati riportati riguardano automobili a benzina in ambito urbano; le cose cambiano appena un po' in autostrada, per esempio, dove la resistenza aerodinamica arriva a partecipare all'attrito con un valore oltre il 10%, senza tuttavia spostare il calcolo in modo significativo. Va sottolineato ancora una volta che si tratta di approssimazioni, ma è comunque evidente che il miglioramento dei rendimenti è una via da percorrere.
L'elettricità non puzza
L'auto elettrica nella sua forma moderna nasce con l'obbiettivo di ridurre l'inquinamento da gas di scarico e il rumore, ed è immaginata in molte forme. Sebbene la produzione di elettricità nelle centrali avvenga principalmente bruciando gasolio, e sposti dalla città al luogo dove sorge la centrale il problema dell'inquinamento, l'ecologia strizza un occhio al motore elettrico perché le centrali alla fine inquinerebbero meno della somma dei motori che andrebbero a sostituire.
Il motore elettrico è molto più efficiente del motore a combustione e la resa alla trazione è decisamente superiore. Ma la mancanza di accumulatori "vincenti" (costano, pesano, inquinano nello smaltimento, hanno bisogno di manutenzione) ha tenuto l'auto elettrica in un limbo da cui non riesce a uscire, almeno nella forma attuale. Dimenticati i pannelli solari fotovoltaici (che trasformano la luce in energia), inapplicabili per il loro basso rendimento, e le batterie a superconduttori, che né si autoscaricano né presentano resistenze interne, ma che sono ancora il sogno di un remoto futuro, la ricerca fatica a proporre nuove soluzioni "elettriche" per il grande mercato. Interessanti esperimenti vedono auto ibride, con un motore tradizionale più piccolo del solito, che mantiene anche la carica degli accumulatori, e una trazione elettrica che "assiste" il motore tradizionale quando c'è bisogno di spunto. Per un'anteprima di modelli equipaggiati con modelli ibridi si possono vedere le pagine della Honda Insight (www.honda2000.com) e della Toyota Prius (www.prius.toyota.com), mentre General Motors dedica un sito alla sua elettrica di punta, la EV1 (www.gmev.com).
Le celle a combustibile, infine, che producono elettricità e acqua a partire da idrogeno, hanno anche loro posto nelle sperimentazioni, ma soffrono della scarsa maneggevolezza dell'idrogeno compresso, che è un gas un po' "nervoso".
Linee di sperimentazione alcolica e un futuro che fa girare la testa
L'alcool, lo stesso che quando riempie lo stomaco, sulla strada provoca tragedie, è da tempo uno dei filoni promettenti nella ricerca di miscele combustibili alternative. Autovetture con leggere modifiche, necessarie per proteggere i motori dall'aggressività chimica delle miscele 85% alcool e 15% benzina, e con elettronica supplementare che deve analizzare il contenuto del serbatoio, sono state prodotte da General Motors (www.generalmotors.com) già a partire dalla metà degli anni '80.
I motori a gasolio e a oli rinnovabili come quello di colza, a Gpl, a metano, le turbine tipo Wankel, che sono motori rotativi senza cilindri, offrono tutti delle alternative al tradizionale motore a benzina, ognuna con punti a favore, anche se attualmente nessuna di queste tecnologie - da sola - sarebbe in grado di sostituire la benzina con i risultati che si dovrebbe aspettare in una moderna economia dei trasporti.
Per approfondire
Consorzio GPL Autotrazione, http://www.gplauto.it. Vi si trovano indicazioni preziose sulla conversione delle auto in GPL e sugli incentivi messi a disposizione dalle amministrazioni comunali.
EPA (United States Environmental Protection Agency), http://www.epa.gov è il sito dell'agenzia americana per la protezione dell'ambiente
EvWorld, http://www.evworld.com, sito interamente dedicato ai veicoli a trazione elettrica.
Figisc (Federazione italiana gestori impianti carburanti), http://www.figisc.it. Per una scheda semplificata sulla ripartizione dei costi dei carburanti si può fare riferimento al documento http://www.figisclombardia.it/news35.html
Fuel Cells (celle a combustibile), http://www.fuelcells.org
ITIS Righi di Treviglio (BG), http://www.ctrade.it/polotecnicoprofessionale.treviglio/Electra.htm. Uno studio completo e approfondito sull'auto elettrica, promosso da un programma della Comunità Europea.
SNAM, http://www.snam.it. L'elenco dei distributori di metano e una interessante sezione con le domande più frequenti e le risposte.
United States Departement of Energy (Dipartimento americano dell'Energia), http://www.energy.gov. Per una analisi dei rendimenti si può fare riferimento a http://www.fueleconomy.gov, sito realizzato dallo stesso Ente.
Il miglioramento dei rendimenti e l'uso di combustibili rinnovabili sembrano le strade ovvie che porteranno benefici all'ambiente e al nostro portafoglio, ma qualcosa rallenta l'affermarsi di nuove soluzioni, di nuove ipotesi. Da una parte, la ricerca è impegnata in settori relativamente recenti, dall'altra... gli interessi economici in gioco hanno una portata enorme, globale, per usare una parola tanto di moda oggi, e le resistenze sono fortissime soprattutto da parte di chi teme che soluzioni innovative possano ridimensionare il suo ruolo nell'economia mondiale.
Eppure, ci sono infinite ragioni per lavorare al miglioramento dei sistemi di trasporto. Ragioni che comprendono il costo dei carburanti in termini ecologici ed economici, rendendo evidente la necessità di sviluppare alternative per la produzione dell'energia anche "semplicemente" perché, in un futuro molto prossimo, il petrolio sarà diventato troppo scarso e troppo caro. Ma desideri e necessità a parte, un miglioramento significativo dei trasporti è realmente possibile? I tecnici e i ricercatori che lavorano allo sviluppo di nuove soluzioni, quali scenari devono considerare?
Dove va l'energia della benzina
Il valore del carburante acquistato al distributore, ci fanno notare i gestori delle pompe, è, diciamo, di 2.050 lire al litro, e viene diviso in 1350 lire allo Stato, 620 lire alla società petrolifera, 80 lire al gestore. Il costo dell'energia per far muovere l'auto risulta quindi in circa 700 lire al litro, un terzo del prezzo alla pompa. Stiamo semplificando, lo sappiamo: le tasse sono indispensabili, se volete una strada su cui far correre la vostra Ferrari...
Comunque, ci concediamo questa approssimazione per dire che l'energia di un litro di benzina costa la metà di un caffè. Vediamo adesso come viene utilizzata
Le pagine del Dipartimento dell'Energia americano (www.fueleconomy.gov) ci aiutano a capire cosa succede di quelle 700 lire: l'80% viene disperso in varia forma dal motore (principalmente calore e attriti interni, oppure attendendo al semaforo che scatti il verde), il 2% abbondante viene assorbito dagli impianti elettrici, dall'impianto di condizionamento e dagli altri accessori (e questa percentuale tende ad aumentare molto con l’aumento dell’elettronica di bordo), quasi il 6% si perde negli attriti della trasmissione.
Alle ruote arriva circa il 13% dell'energia immessa, ma non è finita qui, perché dobbiamo frazionare anche questa voce: il 7% se ne va con l'attrito delle parti rotanti e la resistenza dell'aria (aerodinamica) e solo il 6% serve a portarci a destinazione.
Difficile evitare di pensare a qual è il valore della gita che abbiamo fatto la scorsa settimana: di 100.000 lire di energia acquistata alla pompa, tolte le tasse, il calore e gli attriti (alla fine calore anch’essi) il nostro automezzo è riuscito a utilizzare 3.000 lire scarse per portarci a destinazione.
I dati riportati riguardano automobili a benzina in ambito urbano; le cose cambiano appena un po' in autostrada, per esempio, dove la resistenza aerodinamica arriva a partecipare all'attrito con un valore oltre il 10%, senza tuttavia spostare il calcolo in modo significativo. Va sottolineato ancora una volta che si tratta di approssimazioni, ma è comunque evidente che il miglioramento dei rendimenti è una via da percorrere.
L'elettricità non puzza
L'auto elettrica nella sua forma moderna nasce con l'obbiettivo di ridurre l'inquinamento da gas di scarico e il rumore, ed è immaginata in molte forme. Sebbene la produzione di elettricità nelle centrali avvenga principalmente bruciando gasolio, e sposti dalla città al luogo dove sorge la centrale il problema dell'inquinamento, l'ecologia strizza un occhio al motore elettrico perché le centrali alla fine inquinerebbero meno della somma dei motori che andrebbero a sostituire.
Il motore elettrico è molto più efficiente del motore a combustione e la resa alla trazione è decisamente superiore. Ma la mancanza di accumulatori "vincenti" (costano, pesano, inquinano nello smaltimento, hanno bisogno di manutenzione) ha tenuto l'auto elettrica in un limbo da cui non riesce a uscire, almeno nella forma attuale. Dimenticati i pannelli solari fotovoltaici (che trasformano la luce in energia), inapplicabili per il loro basso rendimento, e le batterie a superconduttori, che né si autoscaricano né presentano resistenze interne, ma che sono ancora il sogno di un remoto futuro, la ricerca fatica a proporre nuove soluzioni "elettriche" per il grande mercato. Interessanti esperimenti vedono auto ibride, con un motore tradizionale più piccolo del solito, che mantiene anche la carica degli accumulatori, e una trazione elettrica che "assiste" il motore tradizionale quando c'è bisogno di spunto. Per un'anteprima di modelli equipaggiati con modelli ibridi si possono vedere le pagine della Honda Insight (www.honda2000.com) e della Toyota Prius (www.prius.toyota.com), mentre General Motors dedica un sito alla sua elettrica di punta, la EV1 (www.gmev.com).
Le celle a combustibile, infine, che producono elettricità e acqua a partire da idrogeno, hanno anche loro posto nelle sperimentazioni, ma soffrono della scarsa maneggevolezza dell'idrogeno compresso, che è un gas un po' "nervoso".
Linee di sperimentazione alcolica e un futuro che fa girare la testa
L'alcool, lo stesso che quando riempie lo stomaco, sulla strada provoca tragedie, è da tempo uno dei filoni promettenti nella ricerca di miscele combustibili alternative. Autovetture con leggere modifiche, necessarie per proteggere i motori dall'aggressività chimica delle miscele 85% alcool e 15% benzina, e con elettronica supplementare che deve analizzare il contenuto del serbatoio, sono state prodotte da General Motors (www.generalmotors.com) già a partire dalla metà degli anni '80.
I motori a gasolio e a oli rinnovabili come quello di colza, a Gpl, a metano, le turbine tipo Wankel, che sono motori rotativi senza cilindri, offrono tutti delle alternative al tradizionale motore a benzina, ognuna con punti a favore, anche se attualmente nessuna di queste tecnologie - da sola - sarebbe in grado di sostituire la benzina con i risultati che si dovrebbe aspettare in una moderna economia dei trasporti.
Per approfondire
Consorzio GPL Autotrazione, http://www.gplauto.it. Vi si trovano indicazioni preziose sulla conversione delle auto in GPL e sugli incentivi messi a disposizione dalle amministrazioni comunali.
EPA (United States Environmental Protection Agency), http://www.epa.gov è il sito dell'agenzia americana per la protezione dell'ambiente
EvWorld, http://www.evworld.com, sito interamente dedicato ai veicoli a trazione elettrica.
Figisc (Federazione italiana gestori impianti carburanti), http://www.figisc.it. Per una scheda semplificata sulla ripartizione dei costi dei carburanti si può fare riferimento al documento http://www.figisclombardia.it/news35.html
Fuel Cells (celle a combustibile), http://www.fuelcells.org
ITIS Righi di Treviglio (BG), http://www.ctrade.it/polotecnicoprofessionale.treviglio/Electra.htm. Uno studio completo e approfondito sull'auto elettrica, promosso da un programma della Comunità Europea.
SNAM, http://www.snam.it. L'elenco dei distributori di metano e una interessante sezione con le domande più frequenti e le risposte.
United States Departement of Energy (Dipartimento americano dell'Energia), http://www.energy.gov. Per una analisi dei rendimenti si può fare riferimento a http://www.fueleconomy.gov, sito realizzato dallo stesso Ente.