Energie Integrate

Nel rispetto dei nostri obiettivi e dell'ambiente tutte le attività del Centro Studi e quindi del parco, sono alimentate da energie rinnovabili compreso lo storage in loco e una colonnina di ricarica per l'auto elettrica.

A breve il percorso, già richiesto da alcune scuole e Università, sarà disponibile.

Riportiamo intanto alcune considerazioni di carattere generale con il contributo di Wikipedia  e di Gazenergie Svizzera.

Efficienza energetica, energie rinnovabili e riduzione delle emissioni di CO2 sono i concetti chiave del futuro energetico. Il loro ruolo è fondamentale e i progetti corrispondenti vengono portati avanti e promossi. Ma questo di per sé non basta, occorre fare un passo in più: elettricità, calore e mobilità devono essere combinate in modo intelligente. Solo così è possibile sfruttare in modo ottimale le energie rinnovabili, integrarle nei sistemi energetici e ridurre le emissioni di CO2.

Questo approccio sta sempre più prendendo piede. Il termine utilizzato in questo contesto di convergenza delle reti è «energia integrata».

Noi prenderemo in particolare considerazione le fonti di energia rinnovabile, che quindi non sono soggette a esaurimento perchè naturalmente reintegrate, in una scala temporale umana tramite processi fisici, come avviene per la luce solare, il vento, il ciclo dell'acqua, le maree, le onde e il calore geotermico o chimici, come avviene per la biomassa. Le energie rinnovabili trovano applicazione nella produzione di energia elettrica, nel riscaldamento e raffrescamento degli ambienti e nei servizi di trasporto....

Presso la sede del Centro Studi, e l'abitazione del nostro presidente sono stati infatti istallati pannelli fotovoltaici per un totale di 12Kw con accummulo in loco. E' inoltre presente un sistema ad alta efficienza per coogenerazione di acqua calda con il solare termico. Questo è reso possibile dalla collaborazione con ItaliaSuperbonus che ci ha fornito dei sistemi estremamente innovativi e performanti.

La nostra istallazione e gli schemi:

SETTORE AUTOMOTIVE

Particolare attenzione abbiamo posto all'auto elettrica che è un'automobile con motore elettrico, e utilizza come fonte di energia primaria quella chimica, immagazzinata in una o più batterie ricaricabili, o tramite fuel cell/Idrogeno che forniscono comunque al motore energia elettrica.

I veicoli elettrici hanno complessivamente una maggiore efficienza energetica rispetto ai motori a combustione interna,  e se la "RICARICA" delle batterie avviene da fonti rinnovabili (ottimo è il solare per la facile diffusione anche in impianti "domestici"), si ottiene una notevole riduzione della CO2 prodotta!

Questa è la nostra "stazione" di ricarica allacciata al sistema Fotovoltaico e di Storage.


La Cita nº 25, più conosciuta come La Jamais Contente (in italiano "La mai contenta"), è un'auto elettrica costruita nel 1899, entrata nella storia per essere stata la prima autovettura elettrica a superare la velocità di 100 km/h

L'ELETTRICO ORA PERCHE'

Salvo le dovute eccezioni, se aspettiamo che i governi e le multinazionali cambino strada prima di aver esaurito le possibilità dell'attuale "Modello Economico basato sul petrolio", rischiamo di arrivare troppo tardi!

I singoli cittadini correttamente informati ed aiutati possono e devono fare la differenza.

Ecco quindi il nuovo Concept Filosofico con un modello BOTTOM - UP riferito al management pubblico e privato, cioè decisioni determinate assegnando un ruolo maggiore alla base rispetto al vertice.

I cittadini siano messi realmente in grado di accedere autonomamente alla produzione delle Energie Rinnovabili Pulite (ERiP), e di immagazzinarle e usarle, nel rispetto della sicurezza ma liberati dalla soffocante burocrazia.

In questa direzione specialmente due tipologie di auto elettriche promettono un vero rispetto per l'ambiente; esaminiamo quindi nel dettaglio l'attuale situazione di mercato.

I veicoli "Elettrici" possono essere suddivisi in:

  • Elettrici a batteria (BEV, Battery Electric Vehicle)
  • Ibridi (HEV, Hybrid Electric Vehicle) hanno due motori: uno endotermico e uno elettrico.
  1. (Mild hybrid prevale il motore termico)
  2. (Plug-in - si possono ricaricaricare anche da colonnina e hanno una limitata autonomia in modalità elettrica).
  • Veicoli a celle a combustibile.
 
Veicoli Elettrici a batteria (BEV).


Noi ci occuperemo solo di veicoli che non producono nessuna emissione nociva! Comincieremo con i primi denominati anche "elettrico puro". Questo è il loro schema di funzionamento:

Come si può notare facilmente il veicolo è alimentato esclusivamente dall'energia elettrica. Non ha un motore a combustione interna che possa fungere da propulsore e quindi non ha emissioni di CO2 durante la guida, e rappresenta la migliore soluzione dal punto di vista ecologico.

Gli ultimi modelli hanno un'autonomia superiore ai 250 Km. e oltre ad essere ottimali per il contesto urbano (specialmente in città è fondamentale lo "ZERO Emissioni"), permettono senza ricariche una buona mobilità extraurbana.

Noi prenderemo in considerazione le City car che hanno raggiunto un buon rapporto prezzo/prestazioni.

A ottobre 2022 abbiamo acquistato la nostra prima "full electric", una Renault Twuingo, e sono iniziate le prove con i nostri stagisti a fini di studio. Sarà testata in abbinamento al sistema Fotovoltaico da 12 Kw installato nel tetto del Centro Studi. Sempre nell'ottica della diffusione dei concetti relativi all'Ecologia Integrale, durante la visita del Bio Parco - Centro Studi, sarà possibile approfondire queste tematiche anche da parte dei visitatori.

In calce troverete gli aggiornamenti con Test e prove sul nostro sistema "auto/ricarica FTV".


Veicoli a celle* di combustibile (FCEV)

Siamo sempre più convinti che, per risolvere i problemi di spazio e autonomia del veicolo, specialmente se di grandi dimensioni, il futuro sia l'Idrogeno che si può trasportare in auto all'interno di leggeri serbatoi e nella sua conversione in energia produce solo acqua, e nessun inquinamento, specialmente se prodotto da fonti Fotovoltaiche, Eoliche, Idroelettriche e assimilabili.

Attualmente assieme ad alcune Università, compreso l'Oklahoma University che ha una sede proprio ad Arezzo, stiamo creando una rete di Aziende che prima di un Concept tecnologico condividano un Concept filosofico! Vediamone i motivi.

Le auto a motore elettrico ci sono da prima del 1850, le auto a idrogeno ci sono dal 1806 (motore termico De Rivaz), le auto FCEV ci sono dal 1959 - l'Electrovan di General Motors.

Questa rimase una concept car anche perché la cella a combustibile richiedeva molto platino, metallo estremamente costoso, e il veicolo risultò troppo pesante (3,2 tonnellate).

La tecnologia odierna ha fatto passi da giganti e lo dimostrano varie auto in circolazione compreso il SUV Nexo di Hyundai che non è un prototipo ma un veicolo perfettamente ingegnerizzato e commerciale. Ovviamente l'ingente costo di ricerca si è distribuito su un limitato numero di auto prodotte e così il prezzo rimane superiore alla media delle auto di fascia analoga con alimentazioni diverse.

E la situazione non potrà cambiare se la distribuzione dell'idrogeno rimane ferma, ad es. in Italia a un punto di rifornimento a Bolzano, e pochi altri in progetto!

Lentezze burocratiche, forti interessi sull'Economia del Petrolio prima e del Litio ora, hanno portato varie aziende a scelte NON ETICAMENTE CORRETTE. Ma il pianeta non può aspettare, o meglio come diciamo noi, la nostra "normale sopravvivenza" ha urgenza di scelte coraggiose e importanti, che contrastino fin da subito i cambiamenti climatici...

In tale ottica proponiamo quindi l'utilizzo di IDROLIZZATORI** domestici in grado di usare le ERiP per produrre e stoccare idrogeno, definito anni fa il Vettore del Futuro e quindi speriamo oggi possa essere il Vettore del Presente!!

Purtroppo i costi di un impianto per l'idrogeno, con le varie ulteriori componenti necessarie e la messa in sicurezza, richiedono ancora investimenti che non sono giustificabili per il singolo utente, questi però sono già alla portata di aziende che intendano creare una rete di distribuzione dello stesso.

Speriamo che ciò possa avvenire in tempi brevi in quanto di per se il funzionamento di un veicolo FCEV è semplice, e come visto economico e rispettoso dell'ambiente.

(immagine tratta da Wikipedia)

*FUELL CELL - Una pila a combustibile (detta anche cella a combustibile dal nome inglese fuel cell) è un dispositivo elettrochimico che permette di ottenere energia elettrica direttamente da certe sostanze, tipicamente da idrogeno ed ossigeno, senza che avvenga alcun processo di combustione termica. L'efficienza o rendimento delle pile a combustibile può essere molto alta!

**ELETTROLIZZATORE - Trattasi di un dispositivo atto a produrre Idrogeno con processi elettrochimici. Nello specifico si ricava idrogeno dall'acqua, tramite l'energia elettrica. Fra i vari modelli esistenti prendiamo in considerazione quello con membrane polimeriche a scambio ionico (AEM), caratterizzati dal fatto che l'elettrolisi ottenuta con questo  sistema offre vari vantaggi. Vediamone i principali:
• Come catalizzatore viene utilizzato un metallo di transizione (meno costoso),  al posto di un metallo nobile come il platino,
• Al posto dell'idrossido di potassio (KOH), viene  utilizzata come elettrolita l'acqua distillata o una soluzione alcalina a bassa concentrazione.

LA NOSTRA AUTO FULL ELECTRIC  -  Test e prove sul sistema "auto/ricarica FTV".

Come anticipato, dopo varie ricerche e test, appurato purtroppo che i veicoli FCV presentano ancora problemi di "approvvigionamento", abbiamo optato per una Renault Twingo ZE (full electric), city car con un ottimo rapporto prezzo/prestazioni! A tal fine l'abbiamo recentemente acquistata tramite un accordo di collaborazione con la concessionaria Renault Comauto.

Alcuni Dati Tecnici

MotoreTecnologia motore elettrico sincrono a rotore avvolto -
Stop & start e recupero di energia in frenata 3 livelli di recupero di energia -
Potenza massima kW CEE (cv) a regime (g/min) 60 (82) da 3 590 a 11 450
Coppia massima N m CEE a regime (g/min) 160/ da 500 a 3 590Batterie
Capacità utile (kWh) 22
Tecnologia Ioni di litio
Tensione totale (volt) 400
Numero di moduli/celle 08/96
Peso della batteria (kg) 165

Autonomia, consumi
Autonomia omologata nel ciclo misto/urbano (km) 190/270
Autonomia media reale estate/inverno (km) 180/110
Consumi omologati nel ciclo misto (Wh/km) 160-165*

Tempo di ricarica (4)
Caricatore di bordo AC adattativo monofase e trifase (da 2 kW a 22 kW) -
Presa domestica da 2,3 kW (monofase 10 A) (0-100%) 15 h -
Wallbox 3,7 kW (monofase 16 A) (0-100%) 8 h 20 -
Wallbox 7,4 kW (monofase 32 A) (0-100%) 4 h -
Colonnina 11 kW (trifase 16 A) (0-80%) / Colonnina 22 kW (trifase 32 A) (0-80%) 2 h 10 / 1 h

Performances
Velocità massima (km/h) 135
Accelerazione: 0-50 km/h - 0-100 km/h - 80-120 km/h(s): 4,2 - 12,9 - 11,


PRIME GUIDE

Abbiamo fatto una prima uscita "fuori porta" al Lago Trasimeno con un percorso a/r di 74 Km. Causa traffico intenso e limiti presenti nel percorso, non abbiamo raggiunto grandi velocità e i consumi sono stati eccezionalmente ridotti con 86 Wh/km!

Considerando nel peggiore dei casi un costo di 0,50 €/kWh, la gita è costata poco più di 3€!! Ma a noi con ricarica da pannelli FTV non è costata nulla con produzione ZERO di CO2!!!

Abbiamo scelto questa meta in quanto perfettamente in linea con le nostre attenzioni all'ambiente. Con una spesa irrisoria abbiamo potuto osservare addirittura un gruppo di fenicotteri, e passare un bel pomeriggio in un ambiente ricco di spunti, per ulteriori riflessioni a tema Ecologico...

Nonostante le ottime prestazioni in tema di consumi, abbiamo verificato con altri percorsi che velocità, temperatura esterna, utilizzo del riscaldamento abitacolo e altro, possono ridurre la percorrenza.

In riferimento alla precedente tabella può quindi risultare necessaria la sosta per ricarica, presso strutture esterne, per percorsi di una certa entità...

Ecco allora l'idea di utilizzare un RANGE EXTENDER.

RANGE EXTENDER SYSTEM (RES)

Si definisce RES un sistema in grado di funzionare come un generatore di emergenza, alimentato a benzina, a metano o con altri "combustibili ecologici". Questo può essere alloggiato sotto al pianale di carico del veicolo o nel bagagliaio. Tecnicamente è un gruppo elettrogeno endotermico, accoppiato ad un alternatore, ovviamente il tutto deve essere compatibile con la centralina di ricarica dell'auto e qui viene il difficile, ma noi ci stiamo studiando!

Il sistema dovrebbe ridurre anche la range anxiety, praticamente è l'ansia relativa alla possibilità di rimanere con le batterie scariche durante un viaggio con la propria auto elettrica.

MOBILITA' URBANA

Utilizzando la nostra "city car" ci siamo accorti di quanto sia piacevole la guida in ogni circostanza, specialmente in città, dove dobbiamo pensare solo alla nostra meta, senza lo stress di continui cambi di marce o soste con il pensiero del motore acceso...

Ma cercando parcheggio si nota come ancora siano moltissime le auto di media-grossa cilindrata con motore termico, e ancora peggio SUV, usati per trasferimenti urbani, shopping, spostamenti brevi con una o due persone. Le city car elettriche sarebbero la soluzione ottimale per ridurre l'inquinamento nelle città, specialmente nei centri storici.

Ecco che, pensando al nostro progetto GIONA, confermo la necessità di adottare sani stili di vita e apprendere nuove e buone abitudini. Quando non è possibile lo spostamento a piedi e/o in bicicletta, e si rende indispensabile la capacità di carico anche di una piccola auto, convertiamoci in elettrico. Certo occorre un investimento iniziale, ridotto dagli incentivi statali, ma altre piccole facilities potrebbero convincerci ancora meglio e prima...

Ridurre il costo dei parcheggi in città del 50%, o meglio porli gratuiti almeno per le auto elettriche della fascia city car, sarebbe facile e di sicuro effetto! Arezzo potrebbe affiancarsi alle altre citta virtuose come Pesaro, Firenze, Roma e Napoli, e altre, che hanno aderito alle nuove direttive del novembre 2021 sulla riforma di transito e sosta per auto elettriche.

Il nostro centro Studi si stà interessando in tal senso e a breve forniremo aggiornamenti.