Che cos’è un veicolo elettrico e come funziona?
I veicoli a motore hanno cambiato il modo in cui ci muoviamo in tutto il mondo. Mentre i vantaggi del trasporto moderno sono innegabili, bruciare benzina per alimentare il motore contribuisce al cambiamento climatico causato dall'uomo. Questo per non parlare della cattiva salute causata da alti livelli di inquinamento.
Per ovviare a questi problemi, molti produttori si sono orientati verso veicoli elettrici anziché a gas. Proprio come il tuo smartphone, questi si affidano a batterie ricaricabili per alimentare l'auto. Ora che la tecnologia è diventata più economica e tradizionale, potresti prendere in considerazione un veicolo elettrico.
Prima di investire, è essenziale sapere cos'è un veicolo elettrico e come funziona.
Che cos'è un motore a combustione interna?
La stragrande maggioranza dei veicoli su strada oggi utilizza un motore a combustione interna (ICE). Dopo aver rabboccato l'auto con la benzina, girando la chiave nell'accensione si crea una scintilla che accende il gas all'interno della camera del motore. Di conseguenza, c'è un aumento del calore e della pressione all'interno del motore. A sua volta, questo crea movimento dei pistoni. Questa forza meccanica viene utilizzata per alimentare il veicolo.
La combustione del carburante non crea di per sé movimento. Tuttavia, il sottoprodotto della combustione viene sfruttato per creare movimenti meccanici. Questo processo è efficace ma inefficiente. In media, i veicoli ICE sono efficienti solo al 20 percento, il che significa che la maggior parte dell'energia viene persa. Inoltre, i rifiuti prodotti da questa combustione sono dannosi per le persone e l'ambiente.
Nel corso dei decenni, i produttori sono stati in grado di migliorare l'efficienza e la pulizia dei veicoli ICE. I convertitori catalitici, il miglioramento della purezza del carburante e il progresso tecnologico hanno contribuito a una leggera riduzione degli effetti collaterali dannosi degli ICE. Tuttavia, è sempre più chiaro che abbiamo raggiunto un punto di rendimenti decrescenti.
Vi è una crescente consapevolezza del cambiamento climatico causato dall'uomo e dell'impatto sulla salute dell'inquinamento. Per affrontare entrambi questi problemi, dobbiamo allontanarci dal trasporto con ICE. Ecco dove entrano i veicoli elettrici.
Come funziona un'auto elettrica?
A differenza delle loro controparti ICE, i veicoli elettrici (EV) sono alimentati da batterie ricaricabili. Non bruciano carburante e riducono così l'impatto ambientale del trasporto su strada. C'è poco da distinguere visivamente i veicoli elettrici dai veicoli ICE. Tuttavia, sotto l'esterno familiare, i veicoli elettrici richiedono configurazioni completamente diverse.
La tua auto attuale ha una batteria sotto il cofano, ma non alimenta l'auto. Invece, viene caricato dal motore e utilizzato per alimentare luci, cruscotto ed elettronica di bordo. Tuttavia, la tua auto è guidata dal motore. I veicoli elettrici sono invece dotati di più batterie di grandi dimensioni che immagazzinano elettricità per alimentare l'auto.
Un veicolo elettrico utilizza queste batterie per alimentare un motore elettrico, che dà movimento all'auto. Di conseguenza, non è necessario un motore tradizionale. Considerazioni di progettazione significano anche che le batterie devono essere posizionate strategicamente attorno allo chassis, anziché caricate frontalmente. Di conseguenza, il sistema di alimentazione EV è distribuito in tutto il veicolo. Come per le opzioni tradizionali, i veicoli elettrici si trovano nella trazione anteriore e posteriore, nonché nella trazione integrale se si utilizzano due motori.
Puoi ricaricare il tuo EV a casa o in una stazione di ricarica. La potenza aggiuntiva viene recuperata attraverso processi come la frenata rigenerativa. I critici delle auto elettriche dicono spesso che, sebbene tu abbia eliminato l'inquinamento locale, l'elettricità deve ancora essere prodotta, e questo spinge il problema solo altrove.
Alimentare un veicolo elettrico
Anche se questo è il caso, non invalida i benefici di un veicolo elettrico. L'inquinamento è un problema locale e le strade intasate di automobili alimentate con ICE spesso contribuiscono alla cattiva salute. Il passaggio a un'auto elettrica promuove un ambiente locale più pulito, che migliora i risultati sanitari per tutti. Inoltre, i motori elettrici sono molto più silenziosi degli ICE, con conseguente riduzione dell'inquinamento acustico.
La generazione di elettricità ha tradizionalmente contribuito in modo significativo alle emissioni globali, accelerando i cambiamenti climatici causati dall'uomo. Tuttavia, le società elettriche sono in una posizione migliore e meglio finanziate, per investire in alternative più pulite come l'energia rinnovabile. Ad esempio, non sarebbe pratico alimentare direttamente un veicolo usando l'energia solare o eolica. Sebbene sia possibile utilizzare generatori di backup solari (o combustibili) in casa .
I fornitori di servizi pubblici sono in grado di produrre energia su larga scala, apportando miglioramenti a beneficio della ricarica dei veicoli elettrici e di tutte le forme di consumo di elettricità. Man mano che la generazione di elettricità diventa più pulita, lo saranno anche i veicoli elettrici. Detto questo, l'acquisto e l'uso di veicoli elettrici da soli non salverà il pianeta.
Ad esempio, la produzione di batterie per veicoli elettrici è un'attività dannosa per l'ambiente. Non è ancora chiaro cosa fare con le batterie EV a fine vita. Per quanto ben intenzionate, le auto elettriche sono un rimedio temporaneo, in grado di minimizzare alcuni dei danni causati dal trasporto, piuttosto che eliminarlo.
Critiche alle auto elettriche
Quando si considera un veicolo elettrico, vale la pena ricordare che l'industria manifatturiera dietro di loro è guidata più dal business che da preoccupazioni etiche o ambientali.
Inoltre, alcune di queste aziende sono state accusate di greenwashing: marketing progettato per promuovere in modo fuorviante le credenziali ecologiche. Le auto elettriche aiutano a ridurre al minimo l'inquinamento locale e ridurre l'impatto dei trasporti sull'ambiente. Tuttavia, ciò non li rende neanche ecologici.
La produzione automobilistica, come la produzione di smartphone, richiede componenti e materiali provenienti da tutto il mondo. Spesso i lavoratori manuali coinvolti lungo la catena di approvvigionamento sono mal trattati e i materiali vengono estratti utilizzando processi altamente inquinanti.
Come si è visto durante la pandemia di Covid-19 del 2020, la produzione manifatturiera mondiale dipende fortemente solo da una manciata di paesi, in particolare dalla Cina. Questo è stato un punto dolente politico ed economico per molti governi, portando a notevoli controversie commerciali tra Stati Uniti e Cina. Il dibattito è persino riuscito a includere Huawei, portando alla loro esclusione dai mercati statunitensi. Se non sei sicuro della tua posizione su questo argomento, abbiamo spiegato perché Huawei è considerato un rischio per la sicurezza .
Questa combinazione di fattori ha portato molti gruppi ambientalisti a denunciare veicoli elettrici. Sebbene questo punto di vista non sia ampiamente accettato, è certamente vero che i veicoli elettrici non sono una soluzione magica ai cambiamenti climatici. Invece, sono un'opzione meno male rispetto alle loro controparti a benzina. Passare a un'auto elettrica, quando necessario, è probabilmente meglio che non apportare modifiche.
Detto questo, questo spinge le questioni più in alto nella catena di approvvigionamento, rendendoci meno consapevoli dell'impatto. I critici notano anche che, poiché il marketing ambientale è stato così efficace, investire in un veicolo elettrico può creare un falso senso di progresso, portando a un declino in altri comportamenti rispettosi dell'ambiente. In altre parole, diventa il problema di qualcun altro.
Produzione di batterie
La produzione di batterie è particolarmente problematica. Una campagna del 2019 guidata da Amnesty International , sperava di sensibilizzare su questi temi e ottenere un impegno del settore per sviluppare una batteria etica. Come osserva l'ente benefico, i processi di produzione spesso a basso costo causano un notevole impatto ambientale, soprattutto perché la crescente domanda di cobalto e litio da utilizzare nelle batterie ha causato un aumento delle attività di estrazione in acque profonde. Allo stesso modo, le batterie non possono essere facilmente riciclate o smaltite.
La mancanza di riciclaggio significa che sarà necessario un nuovo approvvigionamento di materiali, perpetuando gli attuali standard di produzione poiché i minerali saranno sempre molto richiesti. Anche lo smaltimento su larga scala delle batterie usate causa problemi. C'è la sfida di dove saranno conservati gli oggetti fisicamente grandi da considerare. Quindi, anche una volta superato, le batterie stesse possono essere dannose per l'ambiente se non gestite correttamente.
Poiché la produzione di batterie e veicoli è spesso in paesi più poveri o meno economicamente vantaggiosi, gli impatti negativi dei veicoli elettrici saranno avvertiti in modo sproporzionato da alcune delle persone più vulnerabili. Questo squilibrio è già presente nell'economia globale, ma sarà aggravato dal passaggio ai veicoli elettrici.
Il mercato dei veicoli elettrici
La Nissan Leaf fu uno dei primi veicoli elettrici accessibili. Tuttavia, la Toyota Prius era responsabile di rendere i veicoli elettrici un'opzione mainstream. Questo nonostante il fatto che Prius sia un veicolo elettrico ibrido plug-in (PHEV) piuttosto che un'opzione a batteria completa come il Leaf. Negli anni successivi, la Tesla di Elon Musk è diventata il produttore di veicoli elettrici di maggior successo.
La società è notevole in quanto produce solo veicoli elettrici ed è stata particolarmente fondamentale nell'espansione del mercato dei veicoli elettrici. Prima delle opzioni Tesla, i veicoli elettrici erano più costosi, generalmente di gamma più bassa, e considerati un'alternativa ideologica ai veicoli ICE piuttosto che una pratica.
Il successo di Tesla è, in parte, grazie al coinvolgimento di Musk. Tuttavia, ha spinto Tesla a produrre in serie auto elettriche a prezzi accessibili, cosa che altri produttori non sono stati in grado di fare. Tuttavia, non sono senza problemi, poiché anche gli hacker possono attaccare Teslas .
Mentre Tesla punta a sostenere l'intero mercato automobilistico, anche i produttori tradizionali hanno fatto investimenti significativi in veicoli elettrici. Quasi tutte le principali case automobilistiche hanno ora una piccola selezione di veicoli elettrici. Generalmente, questi sono ottimizzati per gamma o prestazioni, con opzioni ibride e completamente elettriche disponibili.
Ci sono anche opzioni di lusso e budget. Quindi, è possibile trovare auto elettriche a buon prezzo che valgono l'investimento, soprattutto perché i governi spesso offrono sussidi per effettuare il passaggio. Questa è una preoccupazione cruciale, poiché molti paesi stanno prendendo in considerazione la regolamentazione o, in alcuni casi, il divieto di veicoli ICE entro il prossimo decennio.
Per fortuna, gli ultimi anni hanno visto una crescita sostanziale nelle stazioni di ricarica per veicoli elettrici. Come le stazioni di servizio, ci sono molti operatori, tutti che richiedono un abbonamento, un metodo di pagamento o un account online per iniziare. È importante sottolineare, tuttavia, che ora ci sono opzioni di ricarica ragionevolmente convenienti nella maggior parte delle aree del paese.
Che cos'è un veicolo elettrico ibrido?
Fino a questo punto, abbiamo utilizzato EV per fare riferimento a un veicolo completamente elettrico (FEV), in cui l'intero sistema di propulsione è elettrico. Tuttavia, c'è un altro tipo di veicolo elettrico che potresti prendere in considerazione. I veicoli elettrici ibridi (HEV) combinano un ICE con un gruppo propulsore elettrico. L'auto è ancora alimentata da un motore tradizionale ma è supportata da un motore elettrico e una batteria.
Ciò ha diversi vantaggi rispetto a un'auto tradizionale ICE. Le auto a benzina sono in genere più adatte a viaggi più lunghi e ad alta velocità. Avrai notato che i percorsi su strade più veloci senza accelerazione e frenata continue consumano meno carburante rispetto ai viaggi di stop-start nel centro città. I veicoli ibridi utilizzano il sistema di propulsione più efficiente per il tuo viaggio, passando dall'ICE al motore elettrico secondo necessità.
I veicoli ICE sono inefficienti, in genere perdono gran parte dell'energia a causa del calore, soprattutto in frenata. Gli HEV catturano l'energia che altrimenti andrebbe persa durante la frenata in un processo noto come frenata rigenerativa. Questa energia recuperata viene immagazzinata nella batteria e viene spesso utilizzata per alimentare il veicolo durante la tua prossima accelerazione fino a quando l'ICE non subentra.
I HEV plug-in (PHEV) hanno una configurazione simile, ma invece di fare affidamento su ICE e frenata rigenerativa per ricaricare la batteria, è possibile collegare il veicolo a casa o una stazione di ricarica per fare il pieno. Di conseguenza, il gruppo propulsore elettrico può essere utilizzato più spesso, aumentando l'efficienza e diminuendo l'utilizzo di gas.
Sceglierai un veicolo elettrico?
Le autorità di tutto il mondo stanno iniziando a considerare la regolamentazione della vendita di veicoli ICE tradizionali. L'inquinamento e l'impatto ambientale sono diventati considerazioni fondamentali per i regolatori e i consumatori. Fortunatamente, i veicoli elettrici sono ora più convenienti e con prestazioni più elevate che mai.
Dopo aver effettuato il passaggio, ci sono altre considerazioni da tenere a mente. Le stazioni di servizio saranno un ricordo del passato mentre cerchi le stazioni di ricarica elettriche. Per aiutarti, installa una di queste app per smartphone indispensabili per i proprietari di auto elettriche .
Credito di immagine: Tesla
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