Un secondo motore-dinamo o un dispositivo eolico per recuperare energia durante la marcia. E’ l’idea di Michele che la sottopone al nostro Vittorio Milani dopo aver letto con interesse il suo primo articolo nella rubrica “La stanza dell’Ingegnere”. Inviate i vostri quesiti a info@vaielettrico.it
Con un secondo motore-dinamo o un dispositivo eolico…
“Sono Michele 48 anni di Torino. Per ora senza auto ma sto pensando di prenderne una e considero anche l’elettrico. Lavoro come corriere con e-scooter aziendale che ho molto apprezzato . Ho molto apprezzato essendo anche diplomato perito elettronico, l’ angolo dell’ ingegnere (come del resto tutto il vostro lavoro che seguo da tempo) e vorrei sottoporgli una mia idea. Prendendo spunto dalla frenata rigenerativa ho pensato che potrebbe essere utile un auto a rigenerazione continuativa. Ovvero oltre al motore alimentato dalla batteria una dinamo mossa dal movimento dell’ asse folle o eolicamente dall’ aria mossa dal veicolo, che alimenta la batteria. L’ autonomia dovrebbe crescere notevolmente. Cosa ne pensa l’ ingegnere?„ Michele Massaro
Come la mettiamo col secondo principio della fisica?
Risponde Vittorio Milani – Buongiorno Michele. Rispondo sinteticamente. Ovviamente quello che ipotizza non è possibile perché va contro uno dei cardini della fisica, il principio di conservazione dell’energia. Questo principio ci dice che non possiamo generare energia dal nulla, possiamo solo prelevarla da qualche parte in una forma e trasformarla in un’altra.
Venendo a quanto dice, se si vuole caricare una batteria l’energia necessaria va presa da qualche parte, (e non certo da un asse che gira in folle, perché girare in folle vuol dire girare a vuoto senza produrre lavoro, ovvero energia). L’unico modo è sfruttare o l’energia cinetica accumulata con la velocità (rallentando però il mezzo) o quella potenziale accumulata durante una salita (cioè riprendendo la stessa energia spesa prima).
Se fosse possibile sarebbe il moto perpetuo
Non esiste che un motore alimenti una dinamo a gratis, questa energia deve arrivare da qualche parte! Così come non si può sfruttare l’aria “spostata” per avanzare perché (specie da alta velocità) è proprio lì che finisce l’energia estratta dalla batteria.
Se fosse possibile quanto lei ipotizza si chiamerebbe “moto perpetuo”, ma sappiamo tutti che non è possibile. Abbiamo in cantiere articoli specifici dedicati a questi argomenti, quindi continui a seguirci!
Io NON scommetterei 10000 dollari sul fatto che Michele Massaro abbia torto … https://www.globochannel.com/2021/07/03/youtuber-vince-scommessa-contro-fisico-guida-unauto-ad-energia-eolica-sottovento-video/
Comunque, termodinamica o meno, recuperare parte dell’energia con l’eolico non è sbagliato (sono anni che lo penso anche se non ho mai sperimentato niente). Quando avanziamo ciò che facciamo è spingere una massa (un veicolo) contro l’aria e c’è la superficie frontale rigida che è frenata dall’aria costringendo il motore a utilizzare più kw per battere la resistenza dell’aria (a meno di non viaggiare in scia ad un camion, cosa che studi alla mano è effettivamente foriera di un gran risparmio economico).
Sorvolando per semplicità sulla questione del cx e dei vortici aerodinamici questa resistenza può essere meglio sfruttata inglobando nell’auto (ad esempio dentro il cofano, convogliando l’aria adeguatamente tramite apposite feritoie) anziché una superficie rigida una superficie capace di ruotare e di trasformare il suo movimento in energia. Probabilmente l’energia così recuperata non sarebbe poi tanta ma potrebbe aiutare a ridurre il principale problema dell’auto elettrica, ovvero i consumi eccessivi proprio alle alte velocità, quando certamente il recupero dell’energia potrebbe essere ben maggiore.
Senza arrivare a replicare il risultato di Derek Muller e pretendere di creare il moto perpetuo, è possibile recuperare parte dell’energia grazie all’eolico in auto.
@enzo:
mi stupisce molto scritto da te,
ma guarda che pur avendola detta in maniera più elegante
è pur sempre la stessa e identica stupidaggine di michele!
recuperi l’energia se l’energia esiste già, altrimenti la fornisci tu!
con l’ipotetico dispositivo da te descritto
se quell’energia la recuperi attraverso “…una superficie capace di ruotare e di trasformare il suo movimento in energia…”
chi pone in rotazione quella superficie? due possibilità:
a. il vento pre-esistente al moto del veicolo: ok, si può teoricamente fare, e l’energia recuperata è solo ed esclusivamente quella dovuta alla velocità del vento a dispositivo fermo (un po’ meno, per le perdite)
b. il flusso d’aria causato dal moto relativo dell’auto rispetto al terreno, che è quello che descrivi tu: no, allora non si può fare. quell’energia che avrai “recuperato” sarà pari, ma un po’ di meno per le inevitabili perdite, al surplus che avrai fornito tu.
il video che hai linkato ricade nel caso a., non nel caso b., e sfrutta discorsi di portanza che eviterei di affrontare qui nei commenti.
il video peraltro è analogo a quelli che ho linkato io:
https://www.racingaeolus.online/
e la notizia è una non-notizia da youtuber per Racing Aeolus esiste almeno dal 2011
Nel video peraltro si parla di andare sottovento, più veloce del vento, che sembra un paradosso, che sembra indicare una fonte di energia infinita:
invece non lo è perchè la potenza (energia all’unità di tempo) di una vena fluida è pari alla forza esercitata (ricavabile dalla conservazione della quantità di moto, quindi di mezzo c’è la massa) per la velocità: per farla semplice, se diminuisco la forza (es.: massa piccola piccola) posso teoricamente immaginare di arrivare a velocità maggiore, nella conversione da potenza del vento a potenza meccanica,
e guardacaso è quel che si vede in quel video che hai linkato:
– area grande –> potenza estratta dal vento grande, e massa d’aria grande
– massa del trabiccolo piccola
Enzo, ti voglio bene perchè sei speciale.
Se vuoi credermi, le cose nella realtà del mondo stanno molto più vicino a quanto correttamente espresso dal Signor Dubbioso nel suo intervento del 18 Luglio 2023 alle 22:26
Qualsiasi sistema aggiuntivo che determini una resistenza porterà a una disspiazione non pienamente recuperabile.
Quindi il risultato è un secco NO 🙂
Concordo con Mario
I poteri forti e il mainstream della termodinamica non lo permetterebbero mai
@riccardo
“…mainstream della termodinamica…”
se è una battuta ironica sui tanti mainstream cattivoni…ridiamo insieme!
diversamente…
(il mainstream esiste eccome, intendiamoci: la scienza però ha insita in sè gli anticorpi, si può tentare di mettere a tacere una nuova acquisizione scientifica che va contro il mainstream, ma tanto quella nuova verità esiste lo stesso. Copernico – Galileo docent!)
Probabilmente Michele è il progettista dell’e-Power di Nissan, non riesco a dare altra spiegazione.
Ad ogni modo i metodi descritti non sono paragonabili alla rigenerazione della frenata, perché questa prevede un recupero molto parziale dell’energia dissipata INEVITABILMENTE dal motore elettrico dell’auto stessa per muoverla; invece aggiungere ad esempio una pala eolica o una dinamo andrebbe a generare delle forze di attrito che richiederebbero un dispendio aggiuntivo di energia al motore principale generando ulteriori inefficienze solo in parte recuperabili, quindi si andrebbe addirittura a ridurre l’autonomia del mezzo.
Rispetto al motore-dinamo non aggiungo nulla a quanto è già stato detto: moto perpetuo. Lo si dimostro, e ci crederò. Ad oggi i principi dell’energia (che sono “principi”, non teoremi, quindi assunti per buoni sulla base dell’esperienza, semplificando un po’) negano che esista, quindi non esiste.
Rispetto alla turbina eolica invece il discorso è un bel po’ più complicato. Una turbina eolica sul tetto dell’auto effettivamente potrebbe dare un apporto positivo in termini di energia/potenza, ma solo per la quota parte differenziale tra la velocità del veicolo e la componente della velocità del vento longitudinale alla traiettoria del veicolo stesso, perchè effettivamente questa quota parte AGGIUNGE energia, e quindi non si viola alcunchè.
va da sè che il vento cambia direzione, la traiettoria non può essere tangenziale con il vento, e quindi se a livello teorico può avere un senso, a livello tecnico-pratico non si può fare.
a meno che… a meno che il tragitto da fare non sia un pezzo di strada perfettamente diritta, magari sull’argine di una diga, esposto a venti di direzione costante! visto con i miei occhi! 🙂
https://www.racingaeolus.online/
in realtà il secondo principio ha più formulazioni equivalenti con le relative dimostrazioni.
e aggiungo che il vento contrario riduce l’efficienza aerodinamica dell’auto. quindi l’unico modo per sfruttare un motore eolico sarebbe quello di avere i moti turbolenti solo a livello del tetto dell’auto, altrimenti la stessa auto, come ho già scritto, dovrebbe usare energia per opporre l’eolico collegato al vento contrario oltre a contrastarlo in modo diretto. Va da se che è impossibile da prevedere e governare una tale evenienza, siamo nella teoria del caos (dove si spezza il fumo di una sigaretta?)
A proposito di periti: io sono un docente, da quello che scrivete è evidente che non avete idea di cosa si trova negli ITIS oggi. Ripeto: non avete idea.
Sembra “ho visto cose che voi umani…”. Dai, se vuoi, raccontaci. Personalmente sono curioso.
confermo.
non si ha idea di cosa esce dagli ITIS, e io sono fortunato, insegno in un signor ITIS.
l’analisi dovrebbe essere approfondita:
non è che il singolo insegnante, o un gruppo di insegnanti anche molto preparati posso fare miracoli;
se le dirigenze pretendono l’ammissione coatta all’Esame di Stato, o le promozioni all’anno successivo, in ogni ordine e grado di scuola
e lo fanno per necessità e interesse
non è che poi si possano avere risultati tanto diversi.
e le dirigenze hanno a che fare con genitori che vedono nei loro pargoli una loro estensione, e quindi guai a dire che il pupo non è al livello, che ha bisogno di ulteriore lavoro e preparazione.
e poi ci sono i docenti ignoranti.
e a questo aggiungi le convinzioni pseudo-scientifiche che proliferano da anni e che sono letteralmente esplose in pandemia
e infine il livello dei media che si è abbassato al livello che induce a discutere di personaggi che conducono telecronache con battute e barzellette in diretta che 30 anni fa manco si avvicinavano al microfono, altro che discutere di sessismo…
insomma: la “formula che mondi possa aprirti” (cit. Montale) e che risolva tutto
io non la vedo, se non in qualche pagina facebook collegata all’ “università dei basterebbe”.
ci tocca darci da fare, seriamente, con scienza e coscienza, e prenderci 20 anni di lavoro e pazienza, per recuperare i precedenti 30
e smetterla di mettere alla berlina il Michele dell’articolo, il quale per lo meno fa una proposta, senza pretese di aver ragione (che ovviamente non ha)
Ma guarda che viola le leggi della termodinamica!
E chi se ne frega, mica vivo in Termodinamica io!
Michele, se fossi in te, non racconterei in giro che sei perito elettronico…
Quello che hanno fatto in BMW con gli ammortizzatori(che poi sembra un aggiornamento del MIT di Boston) ,é un buon inizio; ma bisogna inseguire le buche stradali. Se invece si riesce a mettere lo stesso ammortizzatore tra mozzo e cerchione c’é dell’energia continua anche se di minore intensità. Bisogna che qualcuno ci provi!
Gira e rigira, oltre alla frenata rigenerativa di sistemi di recupero dell’energia generata e dispersa dalle auto in movimento non se ne sono visti molti.
Se affrontiamo la questione del calore dal punto di vista della progettazione delle automobili, storicamente la questione è stata quella di usare la minore quantità di materiale assorbente per ridurre i costi ed i pesi e di preservare, nel contempo, le parti dell’auto in prossimità rispetto a quelle “bollenti”. Oltre ovviamente a tutti gli accorgimenti aerodinamici per “portare via” l’aria calda e raffreddare gli elementi meccanici. L’aria calda è sempre stata considerata un sottoprodotto trascurabile e probabilmente non a torto perché recuperarla e convertirla, anche solo in parte, in energia sembra estremamente complicato e vanno escluse tutte quelle soluzioni che andrebbero ad inficiare l’aerodinamica. Col motore termico Bmw aveva pensato di recuperare l’energia derivante dal calore del motore sostanzialmente utilizzando il vapore con il “turbostreamer” ma la soluzione non si applica ovviamente alle elettriche.
Rimarrebbero:
– l’aumento di calore della carrozzeria per l’attrito, che è però significativo solo ad alte velocità e difficilmente recuperabile;
– le deformazioni meccaniche tali da produrre un calore apprezzabile. Quelle della carrozzeria, a meno di stravolgere i metodi di costruzione ed impiegare materiali completamente diversi e potenzialmente molto costosi, con la tecnologia odierna non vedo come possano essere sfruttate per recuperare alcunché e poi la struttura delle auto non è progettata per torcersi come un panetto di burro, anzi (salvo in caso di incidente). Quella delle sospensioni mi sembra l’idea più razionale e, infatti, già ci ha pensato Audi “con il sistema chiamato eROT. Si tratta di ammortizzatori elettroidraulici che sostituiscono quelli tradizionali sulle ruote posteriori e che, oltre a permettere di regolare lo smorzamento e l’escursione in modo più completo, possono sfruttare il molleggio e le oscillazioni dei bracci per convertire quell’energia in corrente”.
In altri termini, sembra che qualche ingegnere in giro che non ha bisogno dei nostri suggerimenti ci sia:)
Detto questo, un consitentissimo miglioramento di efficienza delle elettriche a velocità autostradali è dietro l’angolo se effettivamente il peso delle batterie si dimezzerà e probabilmente cercare di recuperare efficienza altrove non è economicamente conveniente. L’anno scorso avevo postato l’effetto del peso delle batterie a 130 km/h (adesso non trovo i riferimenti) ed effettivamente il maggior peso delle elettriche influiva tantissimo sui consumi a quelle velocità: con batterie da 300 invece che 600 kg, le Bev avranno ragionevolmente autonomie autostradali del 20-25% in più a parità di condizioni.
Poi c’è una considerazione di massima su quali siano le priorità del marketing, perché le auto pachidermiche, alte e larghe, che vanno per la maggiore possono pure essere elettriche, avere la frenata rigenerativa, gli ammortizzatori “risparmiosi” ma sono comunque risibili sotto il profilo dei consumi. Sappiamo benissimo che, se Suv e derivati, fossero sostituiti da berline e station-wagon, i consumi diminuirebbero almeno del 20%, perciò lambiccarsi sul recupero di frazioni minimali di energia quando ne buttiamo via a piene mani con carrozzerie insensate ed inefficienti lascia il tempo che trova.
-Rimarrebbero:
1) l’aumento di calore della carrozzeria per l’attrito, che è però significativo solo ad alte velocità e difficilmente recuperabile;
2) le deformazioni meccaniche tali da produrre un calore apprezzabile. –
sacrosanto, teoricamente non fa una piega.
A memoria però ricordo che la cosa acquista un valore sensibile con risultati apprezzabili su veicoli tipo il leggendario Concorde (e malgrado la totale mancanza di informazioni credo valga anche per il suo clone sovietico, l’ancor più leggendario proprio perchè poco conosciuto Tu-144 “Concordosky”)
Il che pone un corollario interessantissimo dal mio punto di vista: le auto elettriche devono necessariamente superare Mach 2.
Tremo però per l’autonomia a questo punto.
Giusto un pochetto di problemi di autonomia, a quelle velocità:)
Quanto detto non é fattibile x il principio della fisica, ma, c’è un energia persa, che potrebbe essere ancora recuperata.
Ipotizziamo di sfruttare la frenatura idraulica delle sospensioni, invece di disperderla in calore, la rigeneriamo con dei piccoli motorini gestiti elettronicamente. Il risultato sarebbero assetti personalizzabili all’infinito e un po’ di energia. Dalle mie parti, con tutte le buche che abbiamo, avrei almeno mezzo kW al giorno recuperato :))
Giusto, ammortizzatori magari piezoelettriche, ideali se sottoposti a compressione continua.
Tempo fa avevo visto di un progetto avveniristico di un idea al quanto bizzarra. L’auto doveva produrre energia dalla carrozzeria stessa. La carrozzeria doveva essere fatta di un misto di polimero e materiale piezoelettrico, quest’ultimo per attrito dell’aria produceva (per compressione) un “po’’” di energia elettrica. Poca, molta? Non saprei…
Beh, se l’auto va controvento ma molto molto vento forse un pochetto la cosa funziona…
Solo se l’auto è ferma controvento
Non esattamente, almeno non credo. Se il vento è veramente mooolto, e la differenza fra velocità di avanzamento rispetto a quella del vento è abbastanza elevata da contrastare tutte le perdite di conversione sino all’immissione di energia alla batteria, probabilmente il bilancio diventa favorevole.
Chiaramente si dice per scherzare perché penso che nel frattempo l’auto si è alzata in aria 🙂
Non hai considerato il fattore attrito e resistenza che opporrebbero all’auto stessa l’ipotetica pala eolica.
Nonchè della necessità di installare una qualsivoglia forna di deriva sotto al veicolo medesimo per compensare lo scarroccio.
No, perchè la resistenza aerodinamica dipende dalla velocità relativa dell’aria rispetto al veicolo. Funzionerebbe solo a macchina ferma.
Se invece il vento è in poppa si mette una vela e si va come delle lippe.
La vedo un po’ più dura di bolina.
hahah
I flintstones avevano capito tutto!
Ahahah
Certamente il modo esposto da Michele viola le leggi fisiche e dunque non è applicabile, eppure esiste un modo per recuperare autonomia durante l’uso dell’auto elettrica. Almeno, teoricamente.
La tesi di laurea di un mio amico verteva sulle celle di Peltier e di come teoricamente potessero essere utilizzate in un’auto per recuperare energia elettrica dal calore prodotto dal motore endotermico. Non credo che questa idea abbia mai avuto un riscontro commerciale, visto che da allora non ne ho mai più sentito parlare, ma è anche vero che le auto termiche non sono il mio mondo, quindi se qualcuno sa qualcosa, mi faccia sapere.
Le celle di Peltier potrebbero essere dunque teoricamente la soluzione a questo problema. Utilizzerebbero il calore delle batterie che altrimenti verrebbe disperso per generare energia elettrica e dunque aumentare parte dell’autonomia del veicolo. Purtroppo, quel “teoricamente” è lì per rovinare la festa: secondo me il calore prodotto dalle batterie è troppo basso perché si abbia un ricircolo dell’energia elettrica economicamente apprezzabile (se il costo per aggiungere le celle di Peltier viene a costare di più dell’energia elettrica che recuperano, che senso hanno? Senza poi considerare il peso e la maggior complessità del circuito elettrico dell’auto che creano, ecc…). Ma chissà, se in futuro si riuscisse a creare celle di Peltier più leggere, più efficienti, più economiche, allora, forse forse, l’idea di recuperare energia mentre si è in marcia non è poi così tanto peregrina.
Purtroppo non ho dati in mano e ho supposto tutto, ma se c’è qualcuno che ha dati, numeri e calcoli al riguardo è libero di condividerli. Magari ciò che penso sia “insignificante” è in realtà “sufficiente”, chissà.
La cella di Peltier, per chi non lo sapesse, è in grado di generare energia elettrica se vi è presente una differenza di temperatura tra i due suoi estremi (e viceversa, è in grado di trasferire calore da un estremo all’altro se vi circola corrente nel suo circuito).
Come la racconta Michele non può funzionare, ma se si parte dall’attrito tra ruota e asfalto e dall’Energia Potenziale meglio conosciuta come peso a terra(almeno 300 kg. Per ruota) allora si può discutere.
C’è qualcuno disposto a scommettere?
Raffaele
Una bella pala eolica sul tetto? Forse rovinerebbe un pochetto l’aerodinamica, ma si recupererebbe energia… Prima che qualcuno mi prenda sul serio: sto scherzando.
In realtà, l’idea del lettore mi ha ricordato un episodio di un vecchissimo cartone Disney che ho fatto recentemente vedere a mio figlio piccolino, il “pinguino freddoloso” all’interno dei “tres caballeros”, Qui il pinguino si trova, dopo lo scioglimento del pezzettino di iceberg su cui navigava, in una vasca da bagno che imbarca acqua… Allora apre la doccia, la vasca si svuota e il getto della doccia si trasforma in propulsione per approdare ai mari del sud. Sì, anche qui ci sono alcuni problemini con la fisica, ma il cartone era molto simpatico.
L’ignoranza (mancanza di conoscenza) è nulla rispetto all’ignoranza (eccesso di egoismo arrogante distruttivo miope negazionista acritico credulone).
Sorrido, benevolmente, davanti al primo tipo di ignoranza, quella di Michele.
Schiumo di fronte alla seconda, ben radicata a qualsiasi livello di istruzione e di potere: e il mondo intanto reagisce all’ infezione virale umana con la febbre che continuerà a salire, mentre le cola il naso copiosamente.
Roba da matti, non conosce neppure i principi fondamentali della termodinamica e di conservazione dell’energia. Ma chi l’ha diplomato, non certo i professori dei miei tempi (ho 64 anni)!
Un perito elettronico che fa domande di questo tipo?
Forse intendo male io il significato di “perito”?
Perito o non perito può accadere a chiunque di dire castronerie. E questa è comunissima.
Ho anche un cliente che ha immaginato di cospargere l’impianto fotovoltaico con fari alogeni per produrre corrente anche in assenza di sole.
Il vero problema è non chiedersi come mai nessuno ci abbia mai pensato prima. Insomma, quella di riutilizzare l’energia è un chiodo fisso da che mondo è mondo, per chiunque. La fame di energia è cosa vecchia…
Io mi chiederei:”possibile che nessuno ci abbia pensato prima di me, visto il fior fiore di menti che orbita attorno all’ingegneria delle auto?”.
Interessante! mi puoi consigliare anche il tipo di faro alogeno più adatto???
Quello alimentato con il pannello fotovoltaico, ovviamente
-Quello alimentato con il pannello fotovoltaico, ovviamente-
Semplicemente geniale! ahahahah!
Un perito elettronico che dice simili sciocchezze meriterebbe di vedersi revocato il diploma.
La fisica dovrebbe averla studiata in quei 5 anni.