L'aereo elettrico? Possibile in 3/4 anni con le nuove batterie secondo i calcoli di Elon Musk

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: https://www.hwupgrade.it/news/scienz...usk_91568.html

Le nuove batterie su cui stanno lavorando i tecnici Tesla dovrebbero sfondare il tetto dei 400 Wh/kg (contro i 260 Wh/kg attuali) e permettere finalmente di pensare alla propulsione elettrica anche per gli aerei: parola di Elon Musk

Click sul link per visualizzare la notizia.

[phmk]

Allora investirò in azioni ed ETF che trattano il rame.
I metalli pesanti quelli sono e non si possono "fabbricare".
A fronte di un parziale riciclo dovranno per forza essere estratti da miniere o asteroidi ...
Un prcesso per niente inquinante, tutto "green" .... per chi ci crede ancora ...

[ninja750]

non credo il problema sia unicamente quello altrimenti avremmo già l'elettrico sulle brevi distanze es italia->brexit o italia->francia

[Personaggio]

Originariamente inviato da phmk

Allora investirò in azioni ed ETF che trattano il rame.
I metalli pesanti quelli sono e non si possono "fabbricare".
A fronte di un parziale riciclo dovranno per forza essere estratti da miniere o asteroidi ...
Un prcesso per niente inquinante, tutto "green" .... per chi ci crede ancora ...

Il Rame costa molto meno del Cobalto e si trova un po' ovunque mentre quest'ultimo solo in paesi in guerra e del terzo mondo.

Inoltre ci sarà tanto rame da riciclare in futuro. La TIM mette ogni anno in bilancio un patrimonio di 12 MLD di € nel solo costo a peso del rame della sua rete in tutta Italia. Già oggi molto di quella rete non è più usato. Nelle tratte centrali-armadi stradali è sostituiti dalla fibra e presto anche il resto della rete lo sarà. Parliamo a 4€ al KG di 3 Mt di Rame (3 milioni di tonnellate). Praticamente poi farci l'anodo per migliaia di miliardi di batterie.

[Axios2006]

Aereo il cui peso non cambia durante il volo, con autonomia di pochi km e centinaia di ore di ricarica. Tipo il volo Roma - New York una sola volta al mese...

[Personaggio]

Originariamente inviato da Axios2006

Aereo il cui peso non cambia durante il volo, con autonomia di pochi km e centinaia di ore di ricarica. Tipo il volo Roma - New York una sola volta al mese...

non è così. Se le 3'400 batterie di una Model 3 LR (da 75KWh con le celle 2170 da 6Ah) puoi caricarle a 250KW, significa che ogni singola batteria assorbe circa 73.5Wh. che a 3.7V (la tensione della batteria) sono circa 20Ah.
Se su un aereo invece di 3'400 batterie ne hai 34'000 significa che puoi fare la ricarica a 2.5MW impiegando lo stesso tempo della Model 3 LR e cioè 30 minuti, che corrispondono poi al tempo di sbarco/imbarco di un aereo.

Il problema è che 34'000 batterie da 6Ah l'una, fanno 204KAh, a 3.7V sono 755KWh.
Non ti basta nemmeno per un volo Roma-Milano.

[moroboshy]

Mi sa che con una densità energetica di 400 Wh siamo ben lontani dal far volare un aereo per scopi commerciali. Giusto per curiosità mi sono andato a vedere i dati del C130.

Peso a vuoto 34 274 kg
Peso max al decollo 79 380 kg
Potenza 3 700 kW X 4 motori = 13 832kW

Non so quanta potenza usi per viaggiare a velocità di crociera, ma per 2 ore di autonomia al massimo ci vogliono

69 160 kg di batterie,

peraltro trascurando i rendimenti. Se caricasse solo batterie farebbe si e non in tempo a staccarsi da terra, fare un giro sopra la pista ed atterrare. Ricordiamoci che con l'aereo, l'autonomia è una cosa seria e bisogna lasciarsi un bel margine.

[aqua84]

L'aereo elettrico? Possibile in 3/4 anni

c'è un / di troppo forse

[Personaggio]

Originariamente inviato da moroboshy

Mi sa che con una densità energetica di 400 Wh siamo ben lontani dal far volare un aereo per scopi commerciali. Giusto per curiosità mi sono andato a vedere i dati del C130.

Peso a vuoto 34 274 kg
Peso max al decollo 79 380 kg
Potenza 3 700 kW X 4 motori = 13 832kW

Non so quanta potenza usi per viaggiare a velocità di crociera, ma per 2 ore di autonomia al massimo ci vogliono

69 160 kg di batterie,

peraltro trascurando i rendimenti. Se caricasse solo batterie farebbe si e non in tempo a staccarsi da terra, fare un giro sopra la pista ed atterrare. Ricordiamoci che con l'aereo, l'autonomia è una cosa seria e bisogna lasciarsi un bel margine.

il problema è proprio lì, fosse una vettura a benzina il rendimento dell'elettrico è il triplo, ma su un aereo con un carburante molto particolare, non saprei proprio quale fosse la proporzione del rendimento, fosse di 1/3 come per le vetture a benzina, il peso non sarebbe più un problema. anche fosse 1/2, 35KG di batteria ci starebbero tutti. Certo non puoi caricarci un carro armato poi...

[moroboshy]

Originariamente inviato da Personaggio

il problema è proprio lì, fosse una vettura a benzina il rendimento dell'elettrico è il triplo, ma su un aereo con un carburante molto particolare, non saprei proprio quale fosse la proporzione del rendimento, fosse di 1/3 come per le vetture a benzina, il peso non sarebbe più un problema. anche fosse 1/2, 35KG di batteria ci starebbero tutti. Certo non puoi caricarci un carro armato poi...

Il rendimento al quale mi riferisco è quello dei motori elettrici che, nel calcolo, ho ottimisticamente trascurato, quindi assunto che sia del 100%, quando nella realtà è impossibile. Con 35 kg di batterie non ci fai neanche un giro d'elica. Come ho scritto sopra, un velivolo di quelle dimensioni abbisogna di decine di tonnellate di batterie, ovvero il massimo carico possibile, solo per volare qualche decina di minuti. Vedi tu se non ci sono problemi...

[Marko_001]

"che puoi fare la ricarica a 2.5 MW"
ovvero quella fornita da una centrale nucleare
tipo quella di Golfech in Francia che fornisce 2,726 MW?
mi pare che siate leggermente fuori scala
senza contare i cavi che necessitano per trasferire quella energia
e gli interruttori che servono a proteggerli.

[roccia1234]

https://it.wikipedia.org/wiki/Densit%C3%A0_energetica
https://it.wikipedia.org/wiki/Wattora

da cui si evince che 1kg di jet-a/kerosene ha una densità energetica di 11888 Wh.
Vista l'efficienza del convertitore di energia chimica in energia cinetica (ovvero il motore) compresa tra il 20% e il 40%, si hanno a disposizione circa (30%) 3560 Wh per ogni Kg di carburante.

Pensando per assurdo che un sistema a batteria (elica mossa da motore elettrico? Ventola intubata?) abbia un'efficienza del 100%, con una batteria da 400Wh/kg avremmo, a parità di peso, poco più di 1/10 dell'energia a disposizione rispetto ad un pieno di kerosene.

La strada è ancora molto, molto lunga. Si vedrà qualcosa, ma ci saranno gli stessi problemi che ci sono con le auto elettriche, ma molto più amplificati.

Originariamente inviato da Marko_001

"che puoi fare la ricarica a 2.5 MW"
ovvero quella fornita da una centrale nucleare
tipo quella di Golfech in Francia che fornisce 2,726 MW?
mi pare che siate leggermente fuori scala
senza contare i cavi che necessitano per trasferire quella energia
e gli interruttori che servono a proteggerli.

Esagerato.
https://it.wikipedia.org/wiki/Centra...are_di_Golfech
Ha due reattori da 1363 MW elettrici ognuno, ovvero 2726MW totali (duemila settecentoventisei).
Esempio più reale: un treno merci medio che sale sulla linea del brennero (1300/1400 T di massa trainata in media) assorbe una potenza (massima, per limitazioni dell'infrastruttura) di circa 8MW, dal lato italiano con 3kV.
Dal lato austriaco (15kV) non ci sono limitazioni a livello di assorbimenti e si può sfruttare tutta la potenza delle locomotive, che sono da 6,4MW ognuna = 12,8 MW a livello dei motori, a cui va aggiunto qualcosa per le inevitabili perdite dell'elettronica di potenza e dei servizi ausiliari, fai che si arriva sui 14MW assorbiti. Ovviamente l'alimentazione avviene tramite linea di contatto, in Austria a singolo filo, in italia a doppio filo (la corrente è molto più alta a causa della bassa tensione). Moltiplica ora per tutti i treni che salgono contemporaneamente.
Il tutto per dire che 2,5MW sono sì tanti, ma non sono questo gran problema a livello tecnologico.

[Personaggio]

Originariamente inviato da roccia1234

https://it.wikipedia.org/wiki/Densit%C3%A0_energetica
https://it.wikipedia.org/wiki/Wattora

da cui si evince che 1kg di jet-a/kerosene ha una densità energetica di 11888 Wh.
Vista l'efficienza del convertitore di energia chimica in energia cinetica (ovvero il motore) compresa tra il 20% e il 40%, si hanno a disposizione circa (30%) 3560 Wh per ogni Kg di carburante.

Pensando per assurdo che un sistema a batteria (elica mossa da motore elettrico? Ventola intubata?) abbia un'efficienza del 100%, con una batteria da 400Wh/kg avremmo, a parità di peso, poco più di 1/10 dell'energia a disposizione rispetto ad un pieno di kerosene.

La strada è ancora molto, molto lunga. Si vedrà qualcosa, ma ci saranno gli stessi problemi che ci sono con le auto elettriche, ma molto più amplificati.



Esagerato.
https://it.wikipedia.org/wiki/Centra...are_di_Golfech
Ha due reattori da 1363 MW elettrici ognuno, ovvero 2726MW totali (duemila settecentoventisei).
Esempio più reale: un treno merci medio che sale sulla linea del brennero (1300/1400 T di massa trainata in media) assorbe una potenza (massima, per limitazioni dell'infrastruttura) di circa 8MW, dal lato italiano con 3kV.
Dal lato austriaco (15kV) non ci sono limitazioni a livello di assorbimenti e si può sfruttare tutta la potenza delle locomotive, che sono da 6,4MW ognuna = 12,8 MW a livello dei motori, a cui va aggiunto qualcosa per le inevitabili perdite dell'elettronica di potenza e dei servizi ausiliari, fai che si arriva sui 14MW assorbiti. Ovviamente l'alimentazione avviene tramite linea di contatto, in Austria a singolo filo, in italia a doppio filo (la corrente è molto più alta a causa della bassa tensione). Moltiplica ora per tutti i treni che salgono contemporaneamente.
Il tutto per dire che 2,5MW sono sì tanti, ma non sono questo gran problema a livello tecnologico.

anche l'ETR 1000 di Trenitalia che muove i frecciarossa, sono da 10MW e su un treno possono essere usati in coppia (sia quello di testa che di coda) arrivando a complessivi 20MW. La metà delle carrozze sono motorizzate cioè praticamente la locomotiva fa da centrale elettrica ma i motori sono su una carrozza si e una no, così da distribuire la forza motrice, e funziona sia con line CA che CC con diversi voltaggi (può viaggiare in tutta europa) quindi 20MW che sono tranquillamente gestibili su un treno fornendo corrente fino a 16 motori distribuiti su tutto il treno e convertendo le varie fonti energetiche in quelle accettate dai motori. Insomma 2.5MW non sono per niente impossibili da gestire. Il problema è solo il peso delle batterie

[roccia1234]

Originariamente inviato da Personaggio

anche l'ETR 1000 di Trenitalia che muove i frecciarossa, sono da 10MW e su un treno possono essere usati in coppia (sia quello di testa che di coda) arrivando a complessivi 20MW. La metà delle carrozze sono motorizzate cioè praticamente la locomotiva fa da centrale elettrica ma i motori sono su una carrozza si e una no, così da distribuire la forza motrice, e funziona sia con line CA che CC con diversi voltaggi (può viaggiare in tutta europa) quindi 20MW che sono tranquillamente gestibili su un treno fornendo corrente fino a 16 motori distribuiti su tutto il treno e convertendo le varie fonti energetiche in quelle accettate dai motori. Insomma 2.5MW non sono per niente impossibili da gestire. Il problema è solo il peso delle batterie

Beh, sono comunque due treni, due pantografi 2x trasformatori, 2x convertitori, ecc ecc in cui uno telecomanda l'altro. Le loco del mio esempio sono le e193 (ma non solo), anche loro policorrente e politensione, funzionanti in coppia con lo stesso principio (una telecomanda l'altra).
Dall'austria certe volte si sale anche in tripla, oppure due loco in trazione e una in spinta (non si può tirare più di un tot da normativa, altrimenti si rischia di rompere i ganci).
Ultimo particolare: la potenza massima erogabile dipende alla tensione. Con 25kV e 15kV nessun problema. Con 3kV c'è qualche limitazione, oltre che a livello di infrastruttura, anche con la loco stessa, che non eroga il 100% della potenza (le loco di cui sopra, se non ricordo male, si fermano a 6MW). Con gli 1,5kV sono ancora più limitate (4,2MW, a memoria).
Comunque concordo con le tue conclusioni .

[Ragerino]

Originariamente inviato da roccia1234

Esagerato.
https://it.wikipedia.org/wiki/Centra...are_di_Golfech
Ha due reattori da 1363 MW elettrici ognuno, ovvero 2726MW totali (duemila settecentoventisei).
Esempio più reale: un treno merci medio che sale sulla linea del brennero (1300/1400 T di massa trainata in media) assorbe una potenza (massima, per limitazioni dell'infrastruttura) di circa 8MW, dal lato italiano con 3kV.
Dal lato austriaco (15kV) non ci sono limitazioni a livello di assorbimenti e si può sfruttare tutta la potenza delle locomotive, che sono da 6,4MW ognuna = 12,8 MW a livello dei motori, a cui va aggiunto qualcosa per le inevitabili perdite dell'elettronica di potenza e dei servizi ausiliari, fai che si arriva sui 14MW assorbiti. Ovviamente l'alimentazione avviene tramite linea di contatto, in Austria a singolo filo, in italia a doppio filo (la corrente è molto più alta a causa della bassa tensione). Moltiplica ora per tutti i treni che salgono contemporaneamente.
Il tutto per dire che 2,5MW sono sì tanti, ma non sono questo gran problema a livello tecnologico.

Si, e per caricare un aereo spengono mezzo Giappone come nella puntata di EVA dove sparavano con il fucile positronico.

[FedericoV]

Per le navi il peso delle batterie conta veramente poco in confronto agli aerei dove il peso causa un drastico aumento dei consumi.