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Pile zinco aria

Data: 4 giu 2005


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ℒa bici elettrica della Huahang Electric Vehicle della città di Hangzhou Cina ha eseguito un test da parte di una istituzione di certificazione cinese montando pile zinco aria della Powerzinc. I risultati sono molto buoni e si basano su una bici che percorre un percorso cittadino con semafori e traffico, l'esatto tipo di percorso e il risultato del test è in un pdf in inglese.

Bicicletta elettrica

La velocità durante il percorso cittadino è stata tra i 15 e i 20 kilometri all'ora e ha compiuto un tragitto di 153 Km con una singola pila da 7.5 Kg (Powerzinc DQFC-10-1350). Il peso della bici è di 27 Kg cui va aggiunto il peso della batteria. Seguono i dati tecnici:

Energia Pila (C/5) 1'485 Wh
Peso Pila 7.5 Kg
Densità pila 198 Wh/Kg
Autonomia cittadina bici 153 Km
Consumo cittadino bici 9.7 Wh/Km

Altri dati pubblicati dalla Powerzinc sono più generici ma comunque danno una idea:

Energia Pila (C/5) 1'800 Wh
Peso Pila 10.7 Kg
Densità pila 168 Wh/Kg
Autonomia bici
250 Km
Consumo bici 7.2 Wh/Km

In sostanza, grosso modo, con una bicicletta elettrica che monta una batteria da 10 kilogrammi si fanno sui duecento kilometri ai venti all'ora. Vuol dire che si hanno dieci ore di autonomia a velocità massima.

Dopo di che la pila va tolta e sostituita con una pila nuova perché queste pile non sono ricaricabili ma sono riciclabili in modo ecologico (tramite un processo metallurgico la pila esaurita viene trasformata in una nuova pila).



I motorini elettrici (Scooter) testati dalla Powerzinc sono diversi e seguono la legislazione cinese. Il test pubblicizzato parla di un motorino dalla velocità massima di 70 Km/h, 15° di pendenza superabile massima e 200 Km di autonomia presumo a 30 Km/h costanti.

Motorino elettrico (scooter)

In questo pdf viene riportato un dettagliato test da parte di una istituzione cinese:

Energia Pila 5'810 Wh
Peso Pila 38.2 Kg
Densità pila 152 Wh/Kg
Autonomia motorino (30 Km/h)
260 Km
Consumo motorino (30 Km/h) 22.3 Wh/Km

Peso motorino 112 Kg
Peso pilota 70 Kg
Velocità massima 60 Km/h
Velocità a 14° di pendenza
16 Km/h

Nel pdf già indicato sono testati nello stesso percorso cittadino usato per la bici elettrica, tre scooter/moto dal peso variabile tra gli 80 Kg e i 120 Kg.

Veniamo alla nota dolente di questa tecnologia, innanzi tutto è molto difficile trovare informazioni chiare sui costi delle pile aria zinco, da alcuni dati sparsi nel sito della Powerzinc pare che una pila da 3270 Wh costi 345 $, per quanto riguarda la rigenerazione della pila esausta ho poche informazioni.

Il signor Massimo Tucci di Hydra mi ha comunicato alcune osservazioni interessanti che qui elenco:
  • I dispositivi in oggetto sono delle vere e proprie Fuel Cell. Le FC come queste a ZnAir funzionano con una reazione di ossidoriduzione tra una combustibile (Zn, H) e un comburente (aria[O]). Il controllo della reazione consente la "cattura" di elettroni e volendo calore.
  • Le ZAFC (Zinco Aria Fuel Cell) non devono essere riciclate perchè nel loro ciclo di utlizzo non si genera (praticamente mai) un rifiuto. TUTTO lo Zn contenuto nella FC nuova serve per la sua rigenerazione riottenendone una nuova. Si potrebbe parlare di riuso anche se il termine è riduttivo. Lo Zn funziona come vettore per l'energia.
  • Nel meccanismo di utilizzo e vita della ZAFC non è che la FC esausta si butta e se ne compra una nuova. Il costo è da considerarsi come prima dotazione. Ad ogni ricarica l'utente pagherà il costo della rigenerazione del combustibile + la relativa tassa.
  •  Equiparando il costo al Km con la benzina si ha un margine notevole che qui preferisco non indicare. Solo dopo un certo numero di ricariche 300-500 o 5 anni alla FC deve essere fatta una manutenzione straordinaria con la sostituzione delle membrane ed eventalmente dei catodi con costi comunque contenuti.
In un pdf del 1995 è stata eseguita una sperimentazione con un autobus elettrico alimentato con pile Zinco aria (ZAFC) che ha portato a risultati molto soddisfacenti. Il bus in origine è elettrico ed usa batterie al piombo/acido, pesa 5700 Kg ed è lungo 6.6 metri.

Con la sostituzione del pacco batterie con le fuel cell Zinco/aria si ottengono interessanti miglioramenti in tutti i campi. I dati salienti del bus con il nuovo pacco di pile è il seguente:
  • riduzione del peso del bus da 5700 Kg a 4000 Kg per via del minore peso delle Zinco/aria
  • 2000 Kg il peso delle batterie al piombo, 350 Kg le Zinco/aria
  • 790 litri è il volume delle batterie al piombo, 250 litri quello delle ZAFC
  • circa 2000 $ il costo delle batterie allo Zinco del bus
  • il costo dell'elettricità è di 5.6 $ per miglio per le batterie al piombo, 4.7$ per miglio per le ZAFC
  • le ZAFC sono meno efficienti nel convertire l'energia immagazzinata in elettricità (60%) rispetto alle batterie al piombo/acido (70%) però il loro minor peso comporta che il bus faccia un 17% di minore uso di energia.
  • densità energetica 140 Wh/Kg
Per quanto riguarda i costi di questa tecnologia l'autore dell'articolo parla di 50 $ per Kw a cui sommare 2$ per Kwh da confrontare con i 75$ per Kwh delle piombo/acido. Il sistema descritto per le ZAFC dell'articolo permette di scegliere sia la potenza delle fuel cell che la loro capacità in modo indipendente.

𝒜ℬ𝒞𝒟ℰℱ𝒢ℋℐ𝒥𝒦ℒℳ𝒩𝒪𝒫𝒬ℛ𝒮𝒯𝒰𝒱𝒲𝒳𝒴𝒵

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Data: 4 giu 2005
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argomento: Automobili, articoli: Auto Elettrica - Teoria, Auto elettrica - La Reva G-Wiz, Automobile ad aria compressa, Auto ibrida, Automobili a Idrogeno, L'idrogeno, «rivoluzione» sulla carta , Birò

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Ultimo commento inserito da Anonimo lunedì 11 luglio con il titolo: ZINCO ARIA. LA SOLUZIONE?.

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