aria compressa = vettore di energia

Il motore ad aria compressa è un particolare tipo di motore che sfrutta l’espansione dell’aria fortemente compressa.

L’aria compressa esce da serbatoi a pressione elevata, circa 300 [bar]. L’espansione dell’aria viene quindi utilizzata per muovere un pistone o una turbina collegati ad un albero.

Un motore del genere è privo di qualsiasi emissione inquinante (non avendo alcun tipo di combustibile) e deve essere rifornito con aria compressa. L’aria compressa è utilizzata come vettore di energia; l’eventuale inquinamento, in caso di produzione con tecniche tradizionali, viene spostato nella fase di produzione dell’energia che serve a generare il vettore, ovvero l’aria compressa.

L’utilità dell’aria compressa nei veicoli è limitata con le attuali pressioni usate (200/300 bar). Si hanno densità di energia accumulate molto basse, paragonabili a quelle delle batterie al piombo nei veicoli elettrici.

Con delle bombole in acciaio (come quelle usate per il metano) si hanno densità energetiche inferiori ai 50 Wh/Kg (Watt per ora al chilo); questo significa che per fare il “pieno” ad una utilitaria servono molti quintali di bombole riempite di aria compressa, con un peso eccessivo. Esiste però la possibilità che venga sviluppata una tecnologia del carbonio (molto costosa) che potrebbe consentire di avere bombole di peso minore e pressioni leggermente più elevate.

Copio-Incollato da Wikipedia: link

Ribadisco i concetti base:

VETTORE DI ENERGIA
l’aria non si comprime gratuitamente nelle bombole…bisogna spingercela dentro a forza…per farlo bisogna usare compressori. I compressori consumano energia per lavorare. Quindi a valle del “motore ad aria compressa” non esce null’altro che aria ma se a monte delle bombole l’energia non è stata prodotta con tecniche eco-friendly (foto voltaico, turbine eoliche etc…) siamo d’accapo.

A causa della scarsa densità energetica immagazzinabile in bombole, l’aria compressa come mezzo di stoccaggio di energia per ora ha “senso” soltanto per volumi grandi come case e certamente non in bombole trasportabili.
Inoltre l’efficienza e l’affidabilità di motori ad aria compressa rimane tutta da dimostrare (problema del ghiaccio etc) e, per ultimo ma principale argomento, per comprimere l’aria a trecento atmosfere ci vuole energia, che tipicamente viene prodotta in modo non rinnovabile.

DENSITA’ ENERGETICA
questo vettore energetico è caratterizzato da una densità energetica molto bassa cioè (a parità di autonomia) i serbatoi peserebbero tantissimo e sarebbero giganteschi. L’aria compressa come mezzo di stoccaggio di energia, per ora, ha senso solo per volumi grandi come case e certamente non in bombole trasportabili.

AFFIDABILITA’
l’efficienza e l’affidabilità di motori ad aria compressa rimane tutta da dimostrare (problema del ghiaccio etc).

3 comments to aria compressa = vettore di energia

  • Andrew

    Segnalo qui questa ditta francese che sembra essere la leader nel settore dei motori ad aria compressa.

    Air France e KLM stanno testando alcuni veicoli all’aeroporto di Chales de Gaulle a Parigi e Schipol ad Amsterdam come possibili sostituti della loro flotta di veicoli elettrici.

    La stessa ditta ha stretto un contratto da oltre €30m con la casa automobilistica indiana TATA per utilizzare la tecnologia del motore ad aria compressa sulla utilitaria Nano http://en.wikipedia.org/wiki/Tata_Nano

    La ditta e’ la MDI http://mdi.lu/index.php
    La vettura base avra’ un prezzo che supera di poco i €3000.

    Sicuramente c’e’ un problema di infrastrtutture, compressori, ricariche.. ma da qualche parte si dove pur cominciare.
    Un altro articolo che puo’ essere interessante:

    http://www.guardian.co.uk/environment/2009/may/14/air-powered-car-hybrid-france

  • Se ne è sentito parlare molto della Nano…vedremo quando arriverà sul mercato europeo e statunitense cosa succederà…
    Certo che 4 adulti a spasso su una cariola grande come la panda, pagata 3′000€, che pesa 600 kg e fa 26/22 km con 1 litro di benzina beh…sarebbe già una gran gran cosa :-)
    Brutta è bruttissima, non si discute…magnifico il cruscotto…
    Fanno un pò paura le microruotine mah…per andare in giro in città con la famigliola sarebbe veramente OTTIMA.
    Qui un driving test: http://www.youtube.com/watch?v=iQBFFEPW-Lo
    e qui un crash test: http://www.youtube.com/watch?v=ahw7-KarkWw&feature=related dove non si vede un tubo :-)
    Peccato che non trovo i risultati dei crash test…http://www.euroncap.com/home.aspx

    Per quanto riguarda la questione “aria-compressa” beh…le fonti sono veramente “esili”, andando indietro si arriva qua (http://www.merinews.com/article/tata-to-launch-e-nano-this-diwali/139838.shtml) e non mi sembra granchè…inoltre insisto sulle due questioni:
    1) l’aria compressa è solo un vettore di energia…trasferisce l’inquinamento altrove…non è di per se un “pollution-free”.
    2) le bombole devono comunque essere ad alta, altissima pressione e…dalla termodinamica non si sfugge…o riscaldi il circuito (diminuendo l’efficienza del sistema) o congeli tutto…non ce n’è…
    :-)

    Comunque è OTTIMO che ci siamo ricerche sull’argomento…prima o poi da qualche parte si arriverà…quando il barile salirà…

  • Ribadendo e riassumendo…i problemi principali sono 2:
    1: si ghiaccia tutto oppure butti energia per riscaldare
    2: la densità energetica dell’aria compressa è alla meglio 0.5 mj/kg (metano 55, benzina 47, legna circa 15, batterie ioni litio nuove quasi 3, fuel cell 1.5)

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