Quanto devo pedalare per produrre energia sufficiente a far percorrere 1 km ad un veicolo elettrico?
Mesi fa su questo BLOG (CLICCA QUI) avevamo lanciato questa domanda un po’ per gioco, un po’ per curiosità tecnico scientifica.
Ci ha risposto l’ingegnere Stefano Limonta che ringraziamo. Ecco il suo ragionamento:
Pendiamo come riferimento le performance dell’auto elettica Kia e-Niro CLICCA QUI e quelle di due ciclisti, uno professionista fra i più forti (assumendo che sia il potenziale massimo esprimibile da un uomo) e uno non allenato.
L’auto elettrica percorre 455 km con 64kWh secondo ciclo WLTP alla velocità media di 46.5km/h. Un ipotetica prova da batteria full-charge a empty dura 9.78h. Si ricava che per fare un km con auto elettrica secondo WLTP occorrono 0.14 kWh
Vediamo quanti km devono pedalare i due ciclisti per produrre 0.14kWh di energia ai pedali, stimando le performance che potrebbero sostenere per 9.78h, il tempo in cui la macchina percorre il suo range di 455km.
Ciclista pro:
Per avere un riferimento Mathew Hayman, ciclista di 80kg, nel 2016 vince la Parigi Roubaix con una potenza media di 313W su circa 6h (https://www.trainingpeaks.com/blog/power-analysis-mathew-hayman-s-victory-at-paris-roubaix/). Ipotizziamo che per 10h potrebbe sostenere 250W, quindi 250W è la potenza di riferimento pe il ciclista professionista di altissimo livello.
Per produrre 0.14kWh necessari a percorre un km in auto il ciclista dovrà pedalare per 0.6 ore. La velocita media su asfalto in pianura e con una bici da corsa a spinta a 250W si può stimare in 36.5 km/h (https://www.gribble.org/cycling/power_v_speed.html), il che siginifica che l ciclista percorre 20km.
Ciclista non allenato:
Il ragionamento è lo stesso applicato al ciclista professionista, cambiano solo i numeri. Diciamo che il ciclista non allenato inteso come persona comune che non va in bicicletta, potrebbe idealmente sostenere per 10 ore circa 80 W (circa la potenza equivalente di una camminata in pianura per una persona di 70/80kg). Impiegherebbe 1.8 ore per produrre gli 0.14kWh utili all’auto a fare 1 km e ipotizzando la velcità media di 23km/h percorrerebbe 40.4km.
CONCLUSIONI
Confontando l’energia elettrica utilizzate dall’auto per percorrere un km secondo il ciclo WLTP con l’energia meccanica sviluppata ai pedai dai due ciclisti si vede che 1km in auto equivale a 20km per il ciclista allenato e a 40km per il ciclista non allenato.
Se invece si volesse considerare la ricarica della macchina con l’energia prodotta dal ciclista ci discosteremmo dal caso ideale dovendo computare l’efficienze di:
- Trasmissione meccanica da pedale a dinamo o alternatore
- Conversione elettrica dinamo o alternatore
- Efficienza di carica batteria.
Una stima spannometrica, senza troppe pretese potrebbe essere: 1. 0.95 2. 0.95 3. 0.9 per un efficenza totale di 0.81, che porterebbero le distanze equivalenti del ciclista professionista e non, rispettivamente a 24.7 km e a 49.3 km
