Propulsione elettrica: ha senso?

[claudiog]

La settimana scorsa sono stato a visitare una fabbrica dove stavano mettendo a punto un propulsore elettrico nautico. Uso questo fancy name per dire che si tratta di un piede, molto simile a quello dei grossi motori fb o efb, che però è completamente elettrico. Un vero gioiellino di ingegneria devo dire per quello che ho visto. Purtroppo non ho foto (non credo avrei comunque il permesso di mostrarle).

La domanda che viene però è questa: davvero la propulsione elettrica è conveniente in un motore marino?
Da dati estrapolati da un paio di modelli di veicoli elettrici (500e - disponibile solo in US, e Nissan Leaf) è risultato che l'energia media richiesta per un percorso semi-urbano (si parla del contesto di Los Angeles, quindi su c.a. 70 miglia sono 25-30 di urbano e il resto highway) è risultato essere di c.a. 250Wh/mi. Su strada il percorso urbano per veicoli elettrici potrebbe essere non così penalizzante come per quelli con motore endotermico, dato il parziale recupero di energia nelle frenate (sebbene sembra solo Tesla sia abbastanza efficiente grazie alle batteria in doppia tecnologia, per quanto ho capito), su highway c'è solo attrito delle gomme e la resistenza del vento (considerando solo le resistenze esterne al veicolo).
Però sull'acqua la resistenza è molto maggiore, per la maggiore viscosità e la maggiore densità della materia (liquido Vs. gas), anche se non c'è quello delle gomme con il terreno.
I motori elettrici hanno dimostrato di essere più efficienti di quelli endotermici anche nei percorsi in highway, con velocità pressoché costante seppure non con grandi margini, per cui anche in mare con velocità di rotazione costante del motore per lunghi periodi dovrebbe esserci un modesto rapporto favorevole in termini di efficienza per i motori elettrici.
Resta quindi solo il problema della resistenza in acqua (oltre ovviamente al vento).
Una Nissan Leaf è una utilitaria da città, pensate a un equivalente barca - probabilmente a motore e non a vela -, quanta energia chiede per avanzare a velocità oggi considerate ragionevoli per quel genere di barca?
Ha senso la propulsione elettrica, eventualmente?

[stout]

Contribuisco con un video.

https://www.youtube.com/watch?v=V5DvwcEDOHI

[claudiog]

Grazie per il link.
Motore in continua da 8KW e batterie da quanto? Dice 11.2 KWh?
Interessante, parla di consumo di 7KW per andare a 7 nodi (purtroppo non ho ben capito le cifre a più basse velocità, mi pare 2 KW per fare due nodi e mezzo ma chiedo aiuto a chi capisce meglio di me il Francese), sarebbero 7 miglia in un ora quindi 7KWh, ovvero 1 KWh per miglio, pari a 870Wh/mi (miglio stradale), se ho capito bene la capacità delle batterie darebbe una autonomia di poco più di un'ora, e praticamente poco sopra le 7 miglia di navigazione ...poco.
Considerando la tecnologia che hanno usato (abbastanza primitiva a occhio) forse c'è modo di guadagnare qualche percentuale in rendimento, e quindi in autonomia.

[1978marcello]

veramente interessante..

qui qualche dettaglio dell'installazione

http://www.myboatsgear.com/oceanvolt

e qui un'idea del costo
.

[claudiog]

Ho sentito la versione in Inglese, aveva un motore originale diesel da 20 Hp, quindi 14.9 KW, considerando il rendimento siamo circa a 4.4 KW all'elica ad essere ottimisti.
Montano poi 400Wp di pannelli PV, che dice darebbero una coppia di nodi di velocità. Purtroppo nella versione Inglese non dice la capacità delle batterie.
Il generatore a benzina o GPL eroga 1.5KW e dice che darebbe una velocità di 4 - 4.5 nodi; poi durante la prova dice 1KW con 3 nodi; e con 2KW raggiunge i 4 nodi ...uh? Il dato è inconsistente con quello supposto con il generatore!

[Edolo]

Io credo che al momento ne valga la pena solo sulle navi, dove i generatori vengono fatti lavorare sempre alla coppia massima, escludendo o inserendo altri generatori che lavoreranno anch'essi alla coppia massima, quindi sempre con un rendimento ottimale. E solo in un nave si può trovare spazi tali.
Ma avete visto l'impianto di quella barca? Un bell'esercizio di stile, ma siamo ancora lontani anni luce dal poter pensare che un sistema così possa essere migliore del classico motore endotermico: Una marea di batterie quindi peso e spesa iniziale non indifferente, ci andrà comunque un serbatoio per il generatore oltre al generatore stesso che da solo si porta via un gavone, Impianto troppo complesso, in caso di avaria c'è da uscirne matti, inoltre anche le correnti in gioco non sono uno scherzo.
O avverrà una rivoluzione sulle batterie o sui pannelli solari o comunque su qualche metodo alternativo per produrre corrente, altrimenti il buon e vecchio volvo penta avrà ancora vita lunga (sgrat sgrat).

Tra l'altro in questo impianto solo di LED se ne vanno via una decina di ampere al giorno

[Fede55]

Questo è un partner di Mastervolt che propone proprio la propulsione elettrica.
http://www.bellmarine.nl/?lang=uk&nr=1
Ovvero, un bel motore interno per le linee d'asse o un "poi" immerso stile saildrive (analogo a quello delle moderne navi da crociera).
Discorso interessantissimo quando viene proposto con l'uso di un generatore endotermico a bordo. E i prezzi che propongono (la ditta è olandese e all'estero i prezzi vengono semplicemente pubblicati...) sono "umani", anche se ancora non proprio convenienti. Ma con il mio Volvo Penta 2003 del 1984, monte ore sconosciuto, al momento di cambiare motore ci farò di sicuro un pensierino!
Vero che le rese son quelle che sono, ma mi sembra veramente molto interessante. L'uso di un pod eliminerebbe diversi problemi delle linee d'asse, oppure potrebbe diventare un'elica orientabile... il generatore avrebbe più flessibilità di montaggio e di manutenzione, l'integrazione con batterie, pannelli solari, e ammennicoli vari apre la porta a un sacco d'interpretazioni... Insomma, appena i prezzi si allineano al tradizionale, diventa un'opzione MOOOOOLTO interessante!

[claudiog]

Quello che ho visto io è un prodotto decisamente d'avanguardia, qualcosa che se paragonato a quegli oggetti visti finora li fa sembrare cose primitive. E' d'altra parte stato fatto per una applicazione sportiva, quindi danaro da spendere ne avevano.
Detto questo non credo sia il prezzo il problema a renderlo interessante, ma l'efficienza e la durata, che mi lasciano perplesso, almeno per ora ...forse anche per l'esperienza (negativa) che ho fatto avendone montato uno su un barchino molti anni fa (non erano quelli commerciali, erano una cosa che mi ero fatto io derivata da una applicazione per veicoli da competizione). La parte negativa dell'esperienza non erano le prestazioni, ovviamente era un prototipo, ma erano i dati che avevo rilevato che mi avevano posto molti dubbi sulla convenienza della soluzione.

[Fede55]

Quello che ho visto io è un prodotto decisamente d'avanguardia, qualcosa che se paragonato a quegli oggetti visti finora li fa sembrare cose primitive. E' d'altra parte stato fatto per una applicazione sportiva, quindi danaro da spendere ne avevano.
Detto questo non credo sia il prezzo il problema a renderlo interessante, ma l'efficienza e la durata, che mi lasciano perplesso, almeno per ora ...forse anche per l'esperienza (negativa) che ho fatto avendone montato uno su un barchino molti anni fa (non erano quelli commerciali, erano una cosa che mi ero fatto io derivata da una applicazione per veicoli da competizione). La parte negativa dell'esperienza non erano le prestazioni, ovviamente era un prototipo, ma erano i dati che avevo rilevato che mi avevano posto molti dubbi sulla convenienza della soluzione.

Mi interessa: quale elemento ti ha portato al consuntivo negativo?

Oggi come oggi, mi SEMBRA (non sono ovviamente un esperto e vado a sensazione...) che l'accoppiata elica-motore elettrico/generatore elettrico endotermico possa essere equiparato al sistema elica-riduttore/motore endotermico (con sicuramente maggiori perdite di efficienza della parte meccanica). Ripeto, sensazione. Oggi, ammettendo una "parità" di resa (stesso carburante impiegato per spostare lo stesso peso per lo stesso percorso), il sistema che ho citato risulta decisamente più caro (comunque meno di qualche anno addietro) rispetto al tradizionale motore diesel.

Penso che tra due/tre anni possa venir raggiunta la parità economica. A quel punto scatteranno i vantaggi tecnici.

Forse...

[SoulSurfer]

Senza generatore la vedo difficile avere acqua calda e riscaldamento

[Frappettini]

Con il brent a 40 $/barrel, non c'è la convenienza.