Luci, motore… (dann)azione!
…ovvero: come finanziare la ricerca spegnendo le luci della macchina.
Il caldo di questa estate fa pensare a un sacco di cose: a quanto fa caldo, ai gelati, al mare, a quanto fa caldo, alla spiaggia, al sole, a quanto fa caldo e così via. Chi è un po’ più sensibile pensa allo scioglimento dei ghiacciai, al riscaldamento globale, agli orsi polari. E arriva inevitabilmente a fare un pensierino sul risparmio energetico e sul nostro comportamento per salvare il Pianeta. Senza contare che, mentre eravamo al mare, le Borse crollavano e al Governo si litigava sul come sprecare impiegare al meglio i nostri soldi.
Ora, quasi tutti sanno (o sospettano) che bastano piccolissimi gesti per fare la differenza: se li facciamo in tanti, l’impatto di ogni singolo gesto sarà enorme. Volete salvare il Pianeta? Volete risparmiare un sacco di soldi? Allora fate così: accendete le luci della vostra automobile solo quando necessario. Tutto qui. (Attenzione: questo atto potrebbe essere illegale. Continuate a leggere per dettagli).
Non ci credete? Allora facciamo insieme qualche calcolo.
Il motore della macchina, grazie alla benzina, produce energia meccanica, ovvero energia che muove gli ingranaggi: questa è responsabile del movimento. La stessa energia non serve solo a far girare le ruote, ma anche per far girare l’alternatore, ovvero una “dinamo” (come quella delle biciclette!) per ricaricare la batteria dell’auto, e quindi accumulare energia elettrica. La benzina che brucia il motore non produce quindi solo movimento, ma anche corrente: e se ci serve più corrente per le luci, ci serve inevitabilmente più benzina.
Se il mondo fosse perfetto (e non lo è), tutta la benzina diventerebbe energia utile. Ma non è così: ogni macchina ha quello che si chiama rendimento, che misura quanta energia si “spreca” per fare un certo lavoro. Una comune automobile ha un rendimento di circa il 20%: significa che ogni 5 litri di benzina bruciati solo uno serve a far muovere la macchina, e i quattro restanti vengono “sprecati” come calore, attrito contro l’aria, eccetera. Di quel 20% “buono” una parte va a finire nella batteria, e quindi non tutta l’energia utile serve al movimento dell’automobile. Ma c’è un problema: anche la batteria non è perfetta, e quindi “spreca” parte dell’energia che riceve. Il suo rendimento e’ di circa il 60%.
Facendo un semplice calcolo, il sistema che serve ad accendere le luci dell’auto ha un rendimento del 12%! Infatti la corrente elettrica si accumula da quel 20% di energia del motore che arriva all’alternatore, che di suo riesce a usarne solo il 60%: e 0,2 x 0,6 = 0,12, ovvero il 12%.
Se la cosa ancora non vi preoccupa, andiamo avanti con i calcoli: quanto consumano i fari, quando restano accesi? Sommando l’energia richiesta dai fari abbaglianti di una comune automobile, più le luci di posizione, quelle della targa e del cruscotto, si può stimare un consumo circa di 150 Watt. Se il rendimento del sistema per accendere le luci è solo del 12%, significa che ci servono 1250 Watt per accendere tutte le luci (infatti, il 12% di 1250 e’ 150 Watt).
Ma questo ancora non ci fa capire bene cosa stiamo consumando con le sole luci. E allora immaginiamo di usare la macchina per tutto l’anno, e di percorrere 20 mila chilometri. Se teniamo le luci sempre accese, anche di giorno (come prevede il codice della strada! Scommetto che non lo sapevate*), e viaggiamo a una media di 70 km/h, abbiamo usato l’auto per circa 286 ore (20mila / 70). E se le luci consumano 1250 Watt ogni ora, moltiplicando per 286 scopriamo che in un anno abbiamo consumato 357.500 Watt, detti anche 357,5 kilowatt.
Ora, poichè un litro di benzina sviluppa 8,7 kilowatt/h, per alimentare quei 357,5 kilowatt in più delle luci ci servono 41 litri di benzina aggiuntivi. E se il prezzo di un litro di carburante è, ad oggi, circa 1,6 euro, il conto è facile: 1,6 x 41 = 65,6 euro l’anno sono “bruciati” solo per le luci di posizione.
Se la vostra auto fa (in media) 10 km con un litro di benzina, per fare 20 mila km vi servono 2 mila litri di carburante. Con i dovuti calcoli, il 2% della benzina (41 litri x 100 / 2000) viene impiegato solo per le luci (l’80% di quei 2 mila litri, ovvero 1.600 litri, viene invece totalmente sprecato: ma questo è un altro discorso).
Ma tutto questo considera SOLO e unicamente la vostra auto. In Italia (purtroppo) ci sono circa 40 milioni di veicoli, e molti (tipo i camion per i trasporti) fanno ben più di 20 mila km l’anno. Se ciascuno di questi 40 milioni di veicoli “spreca” almeno 41 litri di benzina l’anno solo per le luci, lo spreco totale e’ di 1,64 miliardi di litri di benzina ogni anno (e stiamo ragionando per difetto!). Di nuovo, se un litro costa 1,6 euro, lo spreco economico e’ di 2,62 miliardi di euro. E non abbiamo nemmeno acceso l’autoradio!
Ora, qualcuno potrebbe giustamente obiettare che di notte i fari servono sempre accesi. Giusto! Ma pensate se potessimo spegnerli almeno di giorno, quando c’è un fortissimo sole (come in questi giorni), e la visibilità è ottima. Approssimando in maniera molto brutale, dividiamo a metà le ore in cui teniamo le luci accese: il Paese intero risparmierebbe 1,3 miliardi di euro l’anno.
Secondo Wikipedia, il Pil italiano e’ di 1.814.557 milioni di dollari, ovvero 1.260.000.000.000: parliamo di 1.260 miliardi di euro. Quei 1,3 miliardi di benzina risparmiati sono lo 0,1% del nostro Pil: e considerato che il nostro Paese investe nella ricerca scientifica circa lo 0,8% del Pil, capite bene quanti soldi sprechiamo per qualche lucetta, e quante occasioni sprechiamo nel fare scienza in Italia.
* Ovviamente sto semplificando. Le auto in teoria potrebbero spegnere le luci di giorno nei centri abitati, ma sarebbe un continuo accendi/spegni/accendi/spegni ogni volta che si percorre una strada extraurbana. Per non dimenticarle spente, molti le dimenticano accese apposta. Da qui lo spreco. I motorini e le moto però sono SEMPRE e COMUNQUE obbligati a tenere accese le luci: secondo il Codice della Strada, infatti,
6. All’articolo 152 del decreto legislativo 30 aprile 1992, n. 285, e successive modificazioni, sono apportate le seguenti modifiche:
a) il comma 1 e’ sostituito dal seguente:
«1. Fuori dai centri abitati, durante la marcia dei veicoli a motore e’ obbligatorio l’uso delle luci di posizione, dei proiettori anabbaglianti e, se prescritte, delle luci della targa e delle luci d’ingombro. Durante la marcia, per i ciclomotori ed i motocicli e’ obbligatorio l’uso dei predetti dispositivi anche nei centri abitati. [...]»;
[...]
7. All’articolo 153 del decreto legislativo 30 aprile 1992, n. 285, e successive modificazioni, sono apportate le seguenti modifiche:
[...] «1. Da mezz’ora dopo il tramonto del sole a mezz’ora prima del suo sorgere ed anche di giorno nelle gallerie, in caso di nebbia, di caduta di neve, di forte pioggia e in ogni altro caso di scarsa visibilita’, durante la marcia dei veicoli a motore e dei veicoli trainati, si devono tenere accese le luci di posizione, le luci della targa e, se prescritte, le luci di ingombro. In aggiunta a tali luci, sui veicoli a motore, si devono tenere accesi anche i proiettori anabbaglianti. [...]».
(i calcoli di questo articolo sono tratti da “A proposito di inquinamento e costi di carburante”, di Mario Occa, pubblicato sulla rivista UniAbita di giugno/agosto 2011).
Tag:benzina, caldo, codice della strada, energia meccanica, investire in ricerca, orsi polari, rendimento, riscaldamento globale, risparmio energetico, scioglimento dei ghiacciai
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Da qualunque posto tu abbia tratto i calcoli…. sono sbagliati.
Il rendimento di un motore non e’ il 20% ma meno. “Sarebbe” oltre il 20 in condizioni ottimali. Nella guida comune praticamente MAI.
Il rendimento dell’alternatore e’ il 97% quello della batteria poco meno, prudenzialmente l’80%.. peccato che per fare andare le luci usando l’alternatore non passi dalla batteria.
1250 watt * 286 ore fa’ 357,5 kWh e non kW. 1 litro di benzina sono 36MJ quindi 10kWh.
A spanne.. se arrivi a 150 Mln di euro di consumo totale per il parco circolante italiano direi che siamo anche quasi abbondanti.. Hai voglia ad arrivare al Miliardo.
Grazie _GhostRider_ per le tue precisazioni, pero’ voglio farne di mie al tuo commento.
Ricordiamoci che l’articolo e’ ovviamente semplificato per essere chiaro a tutti, e che i dati sono approssimativi per forza di cose. Tu dici che “Il rendimento di un motore non e’ il 20% ma meno. “Sarebbe” oltre il 20 in condizioni ottimali. Nella guida comune praticamente MAI.”. Si puo’ dedurre che il rendimento del motore è al massimo il 20%, o un valore piu’ basso. Io ho scritto che “Una comune automobile ha un rendimento di CIRCA il 20%”. Direi che quel “circa” sistema le cose ;)
Riguardo all’alternatore e alla batteria non sono un esperto, i dati che ho trovato li ho riportati perche’ mi sembravano plausibili; ma non sono un ingegnere, e sinceramente so poco dei segreti di un alternatore, a parte l’ABC. Se il dato è sottostimato pazienza, per me l’importante (in questo caso) è il principio: spegnendo le luci si risparmiano un sacco di soldi. Tutto qui.
Ancora, sul calcolo dei 1250 watt hai probabilmente letto frettolosamente la mia frase. Io ho scritto che “se le luci consumano 1250 Watt ogni ora” (che e’ un modo come un altro per scrivere kW*h); e “moltiplicando per 286 [ore] scopriamo che IN UN ANNO abbiamo consumato 357.500 Watt”. L’auto quindi non consuma 357.500 Watt in un’ora, come mi chiedi di correggere tu, ma in un anno.
Peraltro, giusto per completezza, ti segnalo (http://it.wikipedia.org/wiki/Wattora) che scrivere kWh, come fai tu, non è una notazione riconosciuta dal sistema metrico internazionale ;)
Ne approfitto anche per dire che la risposta alla tua frase “Da qualunque posto tu abbia tratto i calcoli…. sono sbagliati” è riportata in fondo al post, nell’ultima riga :D
Quoto questo “non sono un esperto”
E vero, le luci (ovviamente) non sono gratis ma hai scritto un sacco di cavolate.
_GhostRider_ giustamente di dice che il rendimento del motore è minore del 20%…
“minore” e “circa” sono 2 parole differenti!
Il rendimento è circa il 5% nel ciclo urbano, arriva al 10% nel ciclo extraurbano e l’attrito dell’aria non centra nulla con l’alternatore.
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Il consumo addizionale è quindi consumo luci/rendiemnto alternatore
= 160/0.8 = 200W
L’energia necessaria per spingere avanti un utilitaria sull’extraurbano è circa 10kW (diende dalla guida, a velocità costante basterebbe meno)
=> Incremento consumi = 2%
In autostrada < 1%
In città sono arrivato a misurare il 10% ma dipende da tantissimi fattori.
Ciao Vac,
1) a voler leggere bene _GhostRider_ non ha scritto solo che e’ “minore” del 20%; anzi: ha specificato che ““Sarebbe” oltre il 20 in condizioni ottimali”. Lo so bene che “circa” e “minore” sono due parole differenti; ma come ho gia’ detto piu’ volte, stiamo approssimando, per fare un calcolo a spanne e capire il ragionamento che ci sta dietro. Non mi importava far risparmiare 10 o 20 euro (non solo, perlomeno); mi importa far capire che c’e’ un consistente risparmio, e come raggiungerlo.
2) quando parlo di attrito nell’articolo, parlo di dissipazione di energia del veicolo, e non mi pare di aver fatto riferimento diretto all’alternatore. Non capisco quindi il tuo “l’attrito dell’aria non centra nulla con l’alternatore”.
in ogni caso grazie per il tuo contributo, l’obiettivo del post era scatenare il dibattito, e mi pare che si sia scatenato ;)
Curioso, pero’, che i commenti si concentrino sull’esattezza o meno dei numeri (di cui peraltro riporto la fonte… non sono miei!), mentre ancora nessuno ha espresso la sua opinione sul fatto che se tutti tenessero le luci un po’ piu’ spente faremmo di certo del bene all’ambiente e alle casse dello Stato…
Scommettiamo che se tutti spegnesso l’aria condizionata il risparmio sarebbe di 1 ordine di grandezza maggiore? Oppure se tutti controllassero la pressione degli pneumatici sarebbe ancora meglio? Oppure se tutti facessero verificare il funzionamento del motore il risparmio sarebbe ancora piu’ consistente… Quanti di voi hanno cambiato candele negli ultimi chesso’ 50k chilometri (o per lo meno le hanno controllate?). Quanti hanno fatto verificare il corretto funzionamento di debimetro e compagnia? Oppure hanno verificato lo stato della lambda? (una lamba che sballa di pochi punti percentuali porta a consumi mostruosi).
Oppure quanti girano con portapacchi/portasci vari anche quando non servono?
Voglio dire.. stiamo a cavillare sul consumo di 4 lampadine che diminuiscono le probabilita’ di incidente (a proposito.. sai che anche i costi degli incidenti non sono mica bazzeccole?) e poi non viene fatta nella stragrande maggioranza dei casi la manutenzione ordinaria.
Ma certo che spegnendo i condizionatori l’impatto sarebbe maggiore. E sono d’accordo anche sulla questione pneumatici, candele e quant’altro. Ma cosa c’entra? Qui nessuno cavilla niente. Era una semplice considerazione, di come una cosa minima, che la gente trascura quasi sempre, abbia in realta’ un impatto notevole sul lungo periodo.
Se tu, _GhostRider_, hai voglia di contribuire con un post che parli del risparmio possibile usando al meglio i condizionatori, o la messa a punto di un’automobile, puoi tranquillamente inviarcelo a: omgscience@molecularlab.it. Saremo lieti di valutarlo e pubblicarlo sulle nostre pagine.
Pero’ non dire che siam qui a cavillare: ho parlato di un aspetto (certo, minimo!) del risparmio energetico. Sara’ anche una goccia nel mare, ma da qualche parte bisognera’ pur iniziare per avviare la discussione, senza scrivere trattati omnicomprensivi ogni volta!
Seriamente, pensa alla proposta di scrivere un post. Sarò felice di valutarlo. Grazie!
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Forse non hai chiara la differenza tra potenza ed energia. Il watt misura la potenza, quindi dire che consuma tot watt ogni ora non ha alcun senso:
esempi pratici di utilizzo:
-energia PRODOTTA/CONSUMATA IN un certo periodo di tempo
-potenza EROGATA/UTILIZZATA PER un certo periodo di tempo
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L’uso del Wh anziché del J é semplicemente dettato da una necessitá di semplificare i calcoli ed é comunque corretto. D’altronde il colonnello in tv mica ti da la temperatura in gradi kelvin, ma in celsius, per una questione di semplicitá
Dicktracy, hai colto nel segno. Quella di non considerare il watt come potenza e’ stata una mia leggerezza.
Per rimetterci in pari, pero’, ti segnalo a mia volta che la dizione “gradi kelvin” non esiste: si dice 273,15 kelvin, o 273,15 K, ma “gradi” si riserva solo a Celsius e al buon vecchio Farenheit :)
Forse e’ per questo che il colonnello non dira’ mai “gradi kelvin”?
Ma sto andando OT…
non per fare polemica ma credo che un errore concettuale sia piú grave rispetto all’uso una dizione non piú accettata
hai perfettamente ragione. il mio era solo un appunto scherzoso, infatti c’era anche una faccina :)
pero’ continuo a chiedere una cosa, e nessuno mi ha ancora risposto: perche’ ci stiamo fissando sulla correttezza dei numeri, trascurando la validita’ o meno del concetto di fondo? (vedi commenti precedenti)
l’obiettivo del post era dare una visione d’insieme sul risparmio energetico di un particolare aspetto dell’automobile; non mi interessa se a fine anno risparmio 10 euro o 50; mi interessa che la gente commenti se ritiene giusto un ragionamento di massima del genere, se ha proposte piu’ concrete (come il commento sui condizionatori, ad esempio), se qualcuno nel suo piccolo adotta questo o altri accorgimenti.
tutto qui.
il mondo non e’ fatto solo di numeri, ma i numeri ci aiutano a interpretarlo (piu’ o meno correttamente, a seconda che io sbagli o no a usare i watt :P)
beh sul discorso di fondo c;é poco da dire, é chiaro che sia giusto peró personalmente ritengo che la sicurezza venga prima di tutto anche a costo di consumi maggiori.