il confronto
Costa meno guidare unĄŻauto diesel, a benzina o elettrica?
Auto elettrica contro auto termica, una sfida che si combatte ¨C e si combatter¨¤ ¨C su pi¨´ fronti, da quello delle emissioni a quello dei costi di acquisto e di gestione. Una sfida per alcuni gi¨¤ segnata, che vedr¨¤ la mobilit¨¤ elettrica prevalere in ragione di una maggiore sostenibilit¨¤ e di unĄŻinnovazione tecnologica inevitabile. Molti, per¨°, prevedono scenari pi¨´ sfumati, con un mix di soluzioni diverse che potrebbe contemplare anche tecnologie che in questo momento non sono prese in considerazione. A ogni modo, per poter pensare a una diffusione di massa delle auto elettriche bisogna necessariamente considerare lĄŻelemento-costo. Non solo quello di acquisto, che al momento ¨¨ pi¨´ favorevole ai modelli con motore termico, ma anche quello di gestione legato ai consumi e ai costi di rifornimento. Abbiamo quindi messo a confronto i costi necessari a percorrere cento chilometri prendendo spunto dai consumi medi delle auto diesel, di quelle a benzina e dei modelli elettrici. Naturalmente, nel confronto influiscono anche i costi dei carburanti e quelli dellĄŻenergia elettrica, che oggi potrebbero differire da quelli futuri.
Benzina, diesel o elettrico? le tecnologie dei motori a confronto
ĄŞ ?Prima di analizzare la convenienza delle diverse tecnologie ¨¨ importante capire quali differenze corrano tra di esse e cosa implicano in termini di efficienza. Partiamo dal motore termico che tutti conosciamo, che eroga forza motrice convertendo l'energia chimica posseduta da una miscela aria-combustibile in lavoro meccanico. La miscela consiste in un combustibile - che pu¨° essere benzina, gasolio, Gpl o metano ¨C e in un comburente, lĄŻossigeno dell'aria. La conversione avviene nella camera di combustione, dove i gas combusti generano alta pressione e aumento di volume tale che spingono verso il basso il pistone, che a sua volta fa ruotare l'albero motore.
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Il motore elettrico che equipaggia gli EV invece svolge un lavoro pi¨´ semplice, dal momento che prende energia gi¨¤ pronta allĄŻuso senza necessit¨¤ di trasformare qualcosa per ottenerla. QuestĄŻultima operazione viene svolta dalla centrale elettrica che alimenta la rete dalla quale viene attinta la corrente. Un motore elettrico trasforma l'energia elettrica in ingresso in energia meccanica in uscita, basandosi sulle forze elettromagnetiche che interagiscono tra un sistema di correnti e un campo magnetico.
funzionamento motori termici ed elettrici, le differenze
ĄŞ ?La diversit¨¤ di funzionamento e le differenze sostanziali che intercorrono tra un motore termico e uno elettrico incidono sul rendimento. Un motore diesel o a benzina ¨¨ composto da molte pi¨´ parti che muovendosi generano attriti nei quali si disperde buona parte dellĄŻenergia generata. Di contro, un motore elettrico gode di una maggiore semplicit¨¤ costruttiva e un numero decisamente inferiore di componenti, pochi dei quali sono in movimento con una minore dispersione di energia in attriti.
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Di conseguenza, il rendimento delle diverse tecnologie ¨¨ profondamente diverso, e incide ¨C nel caso dei motori termici ¨C anche il tipo di carburante e il funzionamento. Un motore a ciclo diesel utilizza gasolio, derivato Ą°pesanteĄą della lavorazione del petrolio che si accende per compressione, da cui deriva la definizione di Ą°motore ad accensione spontaneaĄą. Un motore a ciclo Otto impiega la benzina ¨C derivato del petrolio pi¨´ volatile del gasolio ¨C che ha bisogno di un innesco per accendersi, funzione svolta dalla candela che comporta la definizione di Ą°accensione comandataĄą.
Rendimenti motori e autonomia
ĄŞ ?Per poter mettere a confronto i costi di percorrenza di auto termiche ed elettriche dobbiamo raffrontare le rispettive percorrenze su una distanza comune. Siamo soliti esprimere quella dei veicoli diesel e benzina con la formula Ą°litri per 100 chilometriĄą, con la quale viene indicata la quantit¨¤ di carburante ¨C espressa in litri ¨C necessaria a percorrere cento chilometri. LĄŻautonomia delle auto elettriche, per¨°, viene calcolata in kilowattora, (kWh), dobbiamo quindi armonizzare le due unit¨¤ di misura per poter fare confronti. I motori diesel hanno un rendimento del 33% circa, ¨¨ questa la percentuale di energia trasformata in forza lavoro, il resto si disperde sotto forma di calore e attriti. Il gasolio che alimenta un motore diesel sviluppa 10 kWh di energia per ogni litro, questo il primo dato importante per calcolare il costo di guida. Il secondo ¨¨ lĄŻautonomia media, che possiamo ricavare sapendo che ¨C listini alla mano ¨C i modelli in commercio hanno percorrenze sul ciclo combinato comprese tra i 4 e i 12 litri di gasolio ogni 100 chilometri. Questo significa che su tale distanza, le auto diesel richiedono tra i 40 e i 120 kWh di energia.
I motori a ciclo Otto, invece, hanno un rendimento del 28% circa. Ogni litro di benzina necessario ad alimentarlo sviluppa 8,8 kWh di energia, che come abbiamo visto ¨¨ uno degli elementi chiave da considerare. LĄŻaltro ¨¨ lĄŻautonomia media, anche qui prendiamo gli estremi dei consumi su ciclo combinato dei modelli in commercio per avere una forbice compresa tra i 5 e 15 litri di carburante ogni 100 chilometri. Questo significa che su tale distanza, le auto a benzina richiedono tra i 50 e i 150 kWh di energia. Infine i motori elettrici, che hanno un rendimento molto pi¨´ altro di quelli termici, sfiorando il 90%. Qui non dobbiamo fare nessuna conversione, perch¨Ś le schede tecniche dei modelli di auto a batteria forniscono gi¨¤ il dato che ci interessa: su una distanza di cento chilometri gli Ev hanno percorrenze medie su ciclo combinato comprese tra 15 e 30 kWh, dati molto inferiori ai modelli con motore tradizionale.
Elettrico e termico: quanto costa lĄŻenergia
ĄŞ ?Una volta a disposizione tutti i dati necessari, ¨¨ possibile fare un confronto, e per farlo prendiamo il dato medio relativo alla percorrenza sui cento chilometri. Per quanto riguarda i motori diesel abbiamo un consumo medio di 80 kWh/100 chilometri, pi¨´ alto il dato dei motori a benzina ¨C 87,5 kWh - mentre quello delle auto elettriche ¨¨ decisamente inferiore: 22,5 kWh. A questo punto ¨¨ sufficiente moltiplicare il dato medio della percorrenza con il costo di ogni kilowattora di ogni singola fonte di energia: 0,14 euro/kWh per il gasolio e 0,18 euro/kWh per la benzina. Per quanto riguarda lĄŻelettrico, invece dobbiamo differenziare la fonte di approvvigionamento: se riforniamo con una presa domestica collegata ad una wallbox (ricarica lenta da 3 kWh), il costo ¨¨ di 0,25 euro/kWh, mentre se riforniamo presso una colonnina veloce abbiamo un costo di 0,50 euro/kWh.
Dunque, volendo fare un paragone tra le diverse soluzioni, produrre 100 kWh mediante un motore a ciclo diesel costa 14 euro, se invece utilizziamo un motore a ciclo Otto il conto sale a 31 euro. E con unĄŻauto elettrica? Qui dobbiamo fare la distinzione tra ricaricarla a casa o attraverso una colonnina rapida: nel primo caso, incider¨¤ sulla bolletta per 25 euro, nella seconda ipotesi 50 euro.
il costo reale per 100 km
ĄŞ ?AllĄŻautomobilista per¨°, al di l¨¤ del costo relativo ai kWh interessa capire quello connesso alla percorrenza. Percorrere 100 km con unĄŻauto diesel costa in media 11 euro, per farlo con unĄŻauto a benzina se ne spendono 16, con unĄŻauto elettrica il costo varia dai 6 ai 12 euro a seconda che la ricarica venga effettuata a casa o presso una colonnina veloce. Non cĄŻ¨¨ un vincitore assoluto: lĄŻauto diesel rimane estremamente conveniente; lĄŻelettrica ¨¨ vantaggiosa se ricaricata a casa ¨C con tempi lunghi per¨°, che possono superare le quindici ore e solo se si dispone di un box o di un giardino - se si opta per le colonnine rapide il costo di percorrenza ¨¨ livellato a quella di unĄŻauto a gasolio. Pi¨´ staccata lĄŻauto a benzina. CĄŻ¨¨ da chiedersi cosa succeder¨¤ in futuro, con il prezzo del petrolio calato decisamente ma foriero tanto di crolli quanto di risalite vertiginose, che influenzano sia il costo dei carburanti che quello dellĄŻenergia. E poi cĄŻ¨¨ il tema tasse: oggi quasi il 60% del prezzo di un litro di benzina o di gasolio ¨¨ composto da accise e Iva, la potenziale riduzione di auto tradizionali in favore delle elettriche ridurr¨¤ il gettito fiscale. Potrebbero essere introdotti balzelli sulla corrente destinata ai veicoli elettrici per compensare le minori entrate?
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