La benzina è già il carburante del passato. Potrebbe non sembrare così mentre fai il pieno mentre vai al lavoro, ma il petrolio usato per farlo si sta gradualmente esaurendo. Inquina anche l'aria che sta diventando sempre più malsana da respirare e le persone non vogliono più pagare i prezzi alti che le compagnie petrolifere fanno pagare per questo. Le case automobilistiche sanno tutto questo e hanno speso molto tempo e denaro per trovare e sviluppare il carburante del futuro.
La ricerca è iniziata, ma quale sarà questo carburante del futuro? I combustibili già pronti come il petrolio stanno diventando sempre più difficili da trovare e le case automobilistiche si stanno rivolgendo a fonti di energia più ecologiche come le batterie. Queste batterie possono essere caricate con energia e collocate in un'auto dove l'energia può essere rilasciata. Per quanto l'idea possa sembrare valida, alcuni produttori pensano che l'aria potrebbe diventare una fonte di energia ancora migliore.
Aria? A prima vista, l'idea di far funzionare un'auto in onda sembra quasi troppo bella per essere vera. Se possiamo usare l'aria come carburante, perché pensare di usare qualcos'altro? L'aria è tutto intorno a noi. L'aria non si esaurisce mai. L'aria non è inquinante. Soprattutto, l'aria è gratis.
Sfortunatamente, l'aria da sola non può essere utilizzata come carburante. In primo luogo, l'energia deve essere immagazzinata al suo interno comprimendo l'aria ermeticamente utilizzando un compressore d'aria meccanico. Una volta che l'aria compressa viene rilasciata, si espande. Questa aria in espansione può essere utilizzata, ad esempio, per azionare i pistoni che alimentano un motore. L'idea di utilizzare l'aria compressa per alimentare un veicolo non è nuova:i primi prototipi di un veicolo ad aria compressa risalgono alla metà del 19 esimo secolo, ancor prima dell'invenzione del motore a combustione interna.
Almeno un produttore pensa di essere pronto a vendere auto aeree al pubblico americano. Se tutto va bene, queste auto potrebbero essere disponibili negli Stati Uniti relativamente presto [fonte:Sullivan]. Nelle prossime pagine esamineremo questa tecnologia, i motivi per cui potresti volerla utilizzare e alcuni motivi per cui potresti non farlo.
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Le leggi della fisica impongono che i gas non contenuti riempiranno un dato spazio. Il modo più semplice per vederlo in azione è gonfiare un palloncino. La pelle elastica del palloncino trattiene l'aria saldamente all'interno, ma nel momento in cui usi uno spillo per creare un foro nella superficie del palloncino, l'aria si espande verso l'esterno con così tanta energia che il palloncino esplode. Comprimere un gas in un piccolo spazio è un modo per immagazzinare energia. Quando il gas si espande di nuovo, quell'energia viene rilasciata per fare il lavoro. Questo è il principio alla base di ciò che fa andare un'auto ad aria.
Le prime auto ad aria avranno compressori d'aria integrati. Dopo una guida veloce, sarai in grado di portare l'auto a casa, metterla in garage e collegare il compressore. Il compressore utilizzerà l'aria intorno all'auto per riempire il serbatoio dell'aria compressa. Sfortunatamente, questo è un metodo di rifornimento piuttosto lento e probabilmente impiegheranno fino a due ore per un rifornimento completo. Se l'idea di un'auto ad aria prenderà piede, le stazioni di rifornimento dell'aria diventeranno disponibili presso le normali stazioni di servizio, dove il serbatoio potrà essere riempito molto più rapidamente con aria già compressa. Il riempimento del serbatoio alla pompa richiederà probabilmente circa tre minuti [fonte:Cornell].
Le prime auto ad aria utilizzeranno quasi sicuramente il motore ad aria compressa (CAE) sviluppato dalla società francese Motor Development International (MDI). Le auto ad aria che utilizzano questo motore avranno serbatoi che probabilmente conterranno circa 3.200 piedi cubi (90,6 chilolitri) di aria compressa. L'acceleratore del veicolo aziona una valvola sul suo serbatoio che consente all'aria di essere rilasciata in un tubo e quindi nel motore, dove la pressione dell'espansione dell'aria spingerà contro i pistoni e farà girare l'albero motore. Ciò produrrà energia sufficiente per velocità di circa 35 miglia (56 chilometri) all'ora. Quando l'auto ad aria supera quella velocità, un motore si attiva per azionare il compressore d'aria dell'auto in modo che possa comprimere più aria al volo e fornire potenza extra al motore. Anche l'aria viene riscaldata quando colpisce il motore, aumentandone il volume per consentire all'auto di muoversi più velocemente [fonte:Cornell].
Uno dei principali vantaggi dell'utilizzo dell'aria compressa per alimentare il motore di un'auto è che un veicolo ad aria compressa pura non produce inquinamento al tubo di scappamento. Più specificamente, le auto ad aria compressa che probabilmente vedremo nel prossimo futuro non inquineranno affatto fino a quando non raggiungeranno velocità superiori a 35 miglia orarie. Questo è quando il compressore d'aria interno dell'auto entrerà in funzione per raggiungere una velocità extra. Il motore che fa funzionare questo compressore d'aria richiederà carburante che produrrà una piccola quantità di inquinamento atmosferico. Un po' di carburante (puoi usare biocarburanti ecologici o combustibili fossili) verrà utilizzato anche per riscaldare l'aria che fuoriesce dal serbatoio. I più recenti motori ad aria compressa offrono anche ai conducenti la possibilità di utilizzare combustibili fossili o biocarburanti per riscaldare l'aria che entra nel motore. Tuttavia, questa tecnologia rappresenta un netto miglioramento rispetto alle auto alimentate da motori a combustione interna che producono quantità significative di inquinamento a qualsiasi velocità.
Le auto aeree sono anche progettate per essere più leggere delle auto convenzionali. La struttura in alluminio di questi veicoli manterrà il loro peso al di sotto di 2.000 libbre (907 chilogrammi), che è essenziale per rendere questi veicoli efficienti nei consumi e li aiuterà ad andare più veloci per periodi di tempo più lunghi.
Un altro vantaggio delle auto aeree è che il carburante dovrebbe essere notevolmente economico, una considerazione importante in questa era di prezzi del gas volatili. Alcune stime dicono che le auto riceveranno l'equivalente di 106 miglia (171 chilometri) per gallone, anche se l'aria compressa probabilmente non sarà venduta al gallone. Una stima più significativa è che potrebbe essere necessario un minimo di $ 2 di elettricità per riempire il serbatoio dell'aria compressa, anche se avrai bisogno anche di benzina per alimentare il motore elettrico che comprime l'aria durante la guida [fonte:Cornell].
Anche i veicoli stessi saranno relativamente economici. Zero Pollution Motors, che prevede di rilasciare le prime auto aeree negli Stati Uniti e stima un prezzo adesivo di circa $ 17.800, il che renderebbe queste auto accessibili agli acquirenti americani attenti al budget [fonte:Max].
Mentre un'auto ad aria non produce inquinamento se si utilizza l'aria già compressa nel serbatoio, l'inquinamento viene comunque prodotto quando l'aria viene compressa, sia mentre l'auto è in movimento che durante il rifornimento. Come accennato in precedenza, il compressore d'aria del veicolo funzionerà probabilmente a benzina e questo gas produrrà inquinamento se bruciato.
Il compressore d'aria della stazione di servizio sarà probabilmente alimentato dall'elettricità. La produzione di tale elettricità può inquinare o meno, a seconda di come viene generata l'elettricità. Ad esempio, l'elettricità alimentata a carbone potrebbe produrre notevoli quantità di inquinamento. Fonti di elettricità più pulite, come l'energia nucleare o l'energia idroelettrica, si tradurranno in un inquinamento molto inferiore. Secondo il sito Web Gas 2.0, un'auto negli Stati Uniti creerebbe circa 0,176 libbre di emissioni di anidride carbonica per miglio in base al mix medio di fonti di energia elettrica durante il rifornimento. In confronto, una Toyota Prius Hybrid, che combina un motore elettrico alimentato a batteria con un motore a combustione interna, genera circa 0,34 libbre di anidride carbonica per miglio. Quindi, sebbene l'auto ad aria non sia del tutto priva di inquinamento, rappresenta comunque un miglioramento rispetto a una delle auto ibride più popolari sul mercato [fonte:Nuccitelli].
Anche la distanza potrebbe diventare uno svantaggio, a seconda delle tue abitudini di viaggio. La distanza che un'auto ad aria può coprire senza fare rifornimento è fondamentale perché pochissime stazioni di servizio avranno inizialmente pompe ad aria compressa disponibili. Se prevedi di utilizzare la tua auto aerea solo per brevi spostamenti - distanze inferiori a 100 miglia - andrà bene. Tuttavia, l'attesa da una a due ore prima che il compressore d'aria integrato nell'auto comprima un serbatoio pieno d'aria potrebbe diventare un problema durante i viaggi di fondo. Zero Pollution Motors - il braccio americano di MDI e l'azienda che probabilmente produrrà la prima auto ad aria per il mercato statunitense - mira ad avere presto un'auto disponibile in grado di viaggiare tra 800 e 1.000 miglia con un serbatoio d'aria più 8 galloni di gas [fonte:Cornell]. I primi prototipi, tuttavia, hanno percorso distanze più vicine alle 120 miglia, abbastanza buone per i tuoi spostamenti quotidiani, ma non del tutto adeguate per viaggi più lunghi [fonte:Motavalli].
Cosa succede se un'auto aerea subisce danni in un incidente? Dopotutto, i serbatoi di aria compressa possono essere pericolosi. Per ridurre questo pericolo, i serbatoi dell'aria sono realizzati in fibra di carbonio e sono progettati per rompersi, anziché frantumarsi, in caso di incidente. Questa crepa consentirebbe al "carburante" di fuoriuscire innocuo nell'aria circostante. I produttori temevano che l'aria che fuoriesce da un'estremità del serbatoio potesse produrre un effetto simile a un razzo e spingere l'auto su un getto d'aria. La valvola sui serbatoi del carburante delle auto è stata posizionata lateralmente per ridurre al minimo questo effetto.
Nonostante queste precauzioni, c'è una certa preoccupazione che la costruzione leggera delle auto aeree possa rendere loro difficile il superamento dei severi requisiti di sicurezza americani e che ciò potrebbe ostacolare l'arrivo delle auto aeree nel mercato statunitense. Anche altri fattori sono stati in primo piano e ne sapremo di più in seguito.
L'indiana Tata Motors produrrà probabilmente la prima auto aerea sul mercato nei prossimi anni. Anche l'aeromobile di Tata Motors utilizzerà il motore CAE. Sebbene Tata abbia annunciato nell'agosto 2008 di non essere ancora pronta a lanciare le proprie auto aeree per la produzione di massa, Zero Pollution Motors prevede ancora di produrre un veicolo simile negli Stati Uniti. Conosciute collettivamente come FlowAIR, queste auto costeranno circa $ 17.800. La società, con sede a New Paltz, New York, afferma che inizierà a ricevere prenotazioni a metà del 2009 per le consegne di veicoli nel 2010. La società prevede di lanciare 10.000 auto aeree nel primo anno di produzione [fonte:Max]. MDI ha anche recentemente presentato l'AirPod con joystick, l'ultima aggiunta al suo arsenale di auto aeree. Sebbene l'AirPod generi una velocità massima di soli 43 mph, è anche estremamente leggero e genera zero emissioni.
Le principali case automobilistiche osservano con interesse il mercato delle autovetture. Se i primi modelli prenderanno piede tra i consumatori, probabilmente svilupperanno i propri modelli di auto aeree. Al momento, alcune società più piccole stanno pianificando di immettere sul mercato auto aeree sulla scia dei veicoli basati su MDI. Questi includono:
Inizialmente, le auto MDI saranno gli unici veicoli aerei sul mercato. Tuttavia, secondo quanto riferito, MDI ha concesso in licenza la tecnologia a produttori in una dozzina di paesi diversi, quindi le auto aeree dovrebbero essere presto disponibili in tutto il mondo.
