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Per capire come funziona un’auto elettrica bisogna tenere conto di diversi elementi. Il primo ha a che fare con gli aspetti fondamentali che differenziano il funzionamento di un motore a gas rispetto al funzionamento di un motore elettrico.
Ma è anche importante comprendere il ruolo giocato dalla batteria all’interno del veicolo: il dispositivo dedicato all’accumulo di tutta l’energia necessaria per il suo movimento.
Infine capire come funziona un’auto elettrica significa anche avvicinarsi al discorso della sostenibilità, individuando i pro dietro la scelta di un veicolo meno inquinante.
Occorre ricordare che c’è ancora tanta strada da fare per rendere avvicinare l’auto elettrica a un impatto zero. E in questo senso, con ogni probabilità, le energie rinnovabili avranno un ruolo sempre più preponderante.
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1. Cosa cambia tra motore elettrico e motore a gas
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Capire come funzionaun’auto elettrica significa innanzitutto comprendere le differenze fondamentali che intercorrono tra un motore a gas tradizionale e un motore elettrico.
In estrema sintesi, il motore a combustione sfrutta il suo carburante per far girare le ruote del mezzo. E lo fa comprimendo ed accendendo il carburante, con l’obiettivo di muovere i pistoni collegati all’albero motore.
Il motore elettrico non è dotato di pistoni, ma di elettromagneti. Il principio di funzionamento è però grossomodo lo stesso. Anche il motore elettrico infatti utilizza il suo particolare carburante (l’energia elettrica), per muovere i magneti. Con l’obiettivo di far girare le ruote del veicolo.
Il movimento dei magneti è figlio di cambiamenti continui della loro polarità. Il motore elettrico crea continuamente resistenza tra i suoi magneti rotanti, sfruttando la loro carica opposta rispetto a quella dei magneti stazionari.
Questo processo viene gestito da una componente nota col nome di inverter. L’inverter viene alimentato dalla batteria dell’auto elettrica e usa questa energia per invertire continuamente la polarità dei magneti rotanti. Per un totale di circa 60 cambiamenti di polarità ogni secondo.
L’efficienza di questo processo permette al motore elettrico di ottenere performance superiori rispetto a quelle del motore a gas. Il motore elettrico è infatti in grado di girare fin dall’inizio. Senza avere bisogno di un albero motore che converga il movimento del pistone in movimento rotatorio.
Inoltre il sistema di gestione della polarità dei magneti controllato dall’inverter offre al conducente un controllo decisamente più preciso del suo mezzo. Soprattutto per quello che riguarda la velocità e la coppia del mezzo, se paragonata a quella di un’auto tradizionale con motore a gas.
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2. Come funziona la batteria di un’auto elettrica
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Il cuore pulsante del motore di un’auto elettrica è con ogni probabilità la sua batteria. Lo scopo della batteria è immagazzinare l’energia che servirà al motore per muovere il veicolo. Ma non solo. La batteria fornisce infatti l’energia necessaria a tutte le funzionalità e i servizi dell’auto elettrica.
La batteria dell’auto elettrica non è concettualmente così diversa dalla classica batteria che l’utente è abituato a vedere all’interno di uno smartphone.
Anche in questo caso viene utilizzata la tecnologia agli ioni di litio. Con la differenza che il gruppo batteria di un’auto elettrica è composto da un maggior numero di pile di celle. Che vengono disposte all’interno di un banco ad hoc, generalmente posizionato sul fondo del mezzo.
Le dimensioni del gruppo batteria variano di veicolo in veicolo. Ad esempio i banchi di SUV o camion elettrici sono decisamente più grandi rispetto a quelli di un’auto elettrica utilitaria.
Le celle vengono caricate ogni qual volta l’utente collega la sua auto elettrica a una presa di corrente domestica o a una colonnina di ricarica esterna. L’autonomia dell’auto elettrica è direttamente collegata al livello di carica della batteria.
Da questo punto di vista il gruppo batteria dell’auto elettrica non è poi così diverso dai veicoli a celle a combustibile. Allo stesso tempo le auto con motore a gas utilizzano un serbatoio che mescola il gas in questione con l’ossigeno. In questo caso è proprio la reazione chimica tra i due elementi a dare vita all’elettricità che sarà necessaria per il movimento del veicolo.
Ad oggi l’autonomia di un’automobile con motore a gas è mediamente superiore rispetto a quella di un’automobile con motore elettrico. Ma bisogna considerare che il progresso tecnologico non si ferma. E che il futuro delle batterie è ancora tutto da scrivere.
I principali produttori di auto elettriche sono al lavoro per produrre batterie sempre più piccole. E che però al tempo stesso siano caratterizzate da una densità energetica sempre maggiore.
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3. Quanto è sostenibile l’auto elettrica?
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Al di là delle questioni tecniche, moltissimi utenti scelgono di acquistare un’auto elettrica per ragioni legate alla sostenibilità. Ovvero con l’obiettivo di diminuire l’impatto sull’ambiente, figlio degli spostamenti su un veicolo privato.
Rispetto al motore a gas, il motore elettrico è decisamente meno inquinante. Innanzitutto perché non brucia combustibile fossile. E, di conseguenza, non emette alcun tipo di gas di scarico.
Attenzione però a non dimenticare che anche la produzione delle batterie ha un suo impatto ambientale. Per non parlare poi della loro gestione una volta che diventano esauste e inutilizzabili.
Le sfide per migliorare la sostenibilità delle auto elettriche sono ancora aperte, ma per fortuna esistono diverse linee guida da seguire. Ad esempio quelle dettate dall’Union of Concerned Scientists nel 2021.
Una serie di misure legate allo sviluppo, la gestione e il riciclaggio delle batterie. Che provano a includere le rinnovabili all’interno della produzione. E che non alzano sensibilmente gli standard di sicurezza sul posto di lavoro.
Un altro obiettivo da raggiungere ha a che fare con una riduzione dell’utilizzo di cobalto nella costruzione. Un materiale difficile da reperire, che potrebbe venire via via integrato con l’alluminio.
Infine va sempre considerato che anche gli impiantiche producono elettricità inquinano: soprattutto attraverso l’emissione di gas serra. Anche in questo caso ragionare su una maggiore sostenibilità delle auto elettriche significa pensare un ruolo sempre più grande per le energie rinnovabili.
