Nel 2018, il numero di auto prodotte in un anno ha raggiunto il picco di 97 milioni. Da allora quel numero è diminuito a causa di innumerevoli carenze e prezzi elevati delle auto nuove, ma il punto è che il mondo costruisce molte auto. Tuttavia, il dibattito in corso su come costruire davvero un'auto elettrica pulita solleva una domanda abbastanza semplice:quanta energia viene impiegata nella costruzione di un'auto?
Per rispondere alla domanda, devo buttare giù un po' di gergo scientifico. L'unità di energia più comune è quella che viene chiamata Joule. Questo è, essenzialmente, un watt di potenza utilizzato per un secondo. Un Megajoule, o MJ, è un milione di Joule e un Gigajoule, o GJ, è un miliardo di Joule.
Questa unità può essere utilizzata per molte fonti di energia, da quella a carbone a quella eolica e persino a benzina. La produzione di un'auto è tipicamente misurata in litri di gas, il che rende le cose abbastanza facili da capire per il nostro cervello automobilistico. Un gallone di gas è circa 120 MJ, o 120 milioni di Joule, che è una quantità altamente densa di energia potenziale.
Con quella comprensione di base di come viene misurata l'energia, traduciamola in auto. Nello specifico, quanta energia, in media, viene impiegata per costruirne uno.
Inizierò dicendo che questa è matematica su tovaglioli di carta supportata dalla scienza e dalla ricerca del Multidisciplinary Digital Publishing Institute. A pagina 15 del documento, c'è una tabella che mostra la raccolta di tre studi e i loro calcoli su quanti Megajoule per chilogrammo entrano in un'auto.
Le formule utilizzate da MDPI l'energia utilizzata è pari a 41,8 MJ/kg (i kg sono quanti chilogrammi pesa l'auto). Tuttavia, gli studi dell'istituto per i rapporti di ricerca scientifica e tecnica del Belgio e del Centro di ricerca sui sistemi ambientali di Kassel, in Germania, hanno stime più elevate. La prima stima che la quantità di energia utilizzata sia di 53 MJ/kg e la seconda stima che sia di 81 MJ/kg.
Questi numeri sono accurati e, per il bene di questo articolo, andremo con la stima di 41,8 MJ/kg calcolata nel documento di ricerca. Ma è qui che entrano in gioco stime approssimative. Un'auto media pesa circa 3.000 libbre, quindi convertendo libbre in kg, quindi moltiplicandolo per il numero di Megajoule per chilogrammo, hai quanta energia serve per costruire un'auto.
Secondo queste stime, stai guardando 56.880 MJ per costruire una singola auto. In parole povere, sono 474 galloni di benzina. E le auto elettriche sono spesso considerate più sporche da costruire, anche se la fonte di energia a emissioni zero contrasta. Dopotutto, se assumiamo che un'auto media abbia un serbatoio di benzina da 15 galloni, ci vogliono solo 31 rifornimenti per costruire un'altra macchina.
Bruciare 31 serbatoi di gas per costruire una singola auto utilizzando stime ottimistiche non sembra pulito e questo non include quante auto vengono costruite in un giorno. Ecco perché voglio porre un'altra ipotesi che potrebbe aiutare a ripulire il nostro futuro.
Sto parlando di fonti eoliche, solari e persino idroelettriche che producono zero emissioni e generano comunque energia. Ora, ci sono un paio di calcoli da fare, dato che non misuri l'elettricità generata con i Joule. Un kilowattora, o kWh, è il numero di kilowatt generati in un'ora. E poiché un Joule è un watt in uso per un secondo, un kWh è pari a circa 3,6 MJ
Cominciamo quindi dai pannelli solari:un singolo pannello solare produce circa 1,24 kWh al giorno. E per costruire un'auto servono circa 15.800 kWh di energia (56.880 MJ divisi per 3,6 MJ/kWh). Ciò aggiunge fino a 12.741 pannelli solari. E supponendo che un pannello solare sia di 5,4 piedi per 3,25 piedi secondo SunPower, sono 223.620 piedi quadrati. Ciò significa che sono necessari circa cinque acri di terreno per costruire una sola macchina al giorno.
Poi ci sono le turbine eoliche, che producono in media circa 15.000 kWh al giorno (a seconda della località. Più è vicino all'oceano, più è ventoso). Con un pugno più pesante, avresti bisogno solo di una turbina eolica per costruire un'auto in un giorno. E considerando che puoi installare da 200 a 400 turbine su un appezzamento di terreno di cinque acri (da 20 a 40 per acro), è molto più efficiente dei pannelli solari.
Ma la principale fonte di energia pulita viene dall'energia idroelettrica. La bonifica è una raccolta di 58 centrali idroelettriche negli Stati Uniti occidentali, che producono 42 miliardi di kWh all'anno, ovvero circa 1,1 milioni di kWh al giorno. Con quella quantità di energia destinata a una fabbrica di automobili, potresti produrre 73 auto al giorno. Tuttavia, questo è un numero abbastanza basso nel grande schema delle cose.
Nel 2020, Ford e Toyota hanno venduto oltre due milioni di auto ciascuna, il che significa che avrebbero dovuto produrre quasi 6.000 auto al giorno. E il 2020 è stato considerato un anno lento in termini di acquisti di auto nuove. Le uniche fonti di energia in grado di soddisfare la quantità di produzione necessaria sono i combustibili fossili e il carbone. Quindi, per il prossimo futuro, le auto saranno sempre costruite con mezzi sporchi, anche se i veicoli prodotti sono puliti.
