Abstract
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Ingegneria dei Veicoli, Università di Pisa 1
Abstract
“Non si butta via niente”. Era un antico detto contadino, che per esempio, si applicava al maiale, ma calza a pennello ai più moderni sistemi di gestione dell’energia, soprattutto in tempi di crisi.
Si comprende, come l’uso razionale delle risorse è da sempre un’esigenza alla quale il genere umano, ha dovuto far fronte.
Inoltre, la rapida crescita di domanda energetica pro-capite, abbinata ad un calo delle stime di autonomia petrolifera, apre nuove sfide nella gestione energetica.
La Tesi, di cui il presente paragrafo ne è la sintesi, nasce come sfida di miglioramento (oltre per l’etica personale di non buttare via niente) del rendimento di conversione chimico-meccanico di un motore a combustione interna, presente nella quasi totalità dei veicoli oggi in produzione, e che risulta essere particolarmente basso (circa un terzo).
Il tutto abbinato al fatto, che circa i due terzi dell’energia posseduta dal combustibile si perda in calore, in parte (prevalente) allo scarico.
L’evoluzione tecnologica dei materiali e di produzione ha permesso di realizzare dispositivi chiamati “moduli termoelettrici” che consistono in assemblati di termocoppie, con discrete caratteristiche di efficienza.
Questi dispositivi sono in grado per mezzo dell’effetto Seebeck, di produrre corrente elettrica se sottoposti ad un gradiente di temperatura tra le due facce .
Oltre a consentire la conversione quasi diretta di potenza termica in elettrica (a meno di convertitori elettronici), non presentano organi in movimento, il che lascia supporre, almeno dal punto di vista meccanico, una buona affidabilità.
Lo studio si propone come obiettivo, la modellazione di un termogeneratore elettrico realizzabile con dispositivi commerciali, da applicare nel tubo dei gas di scarico di veicoli stradali, al fine di sfruttarne l’energia altrimenti persa allo scarico.
Tale energia, recuperata e immessa nel sistema elettrico di bordo, può essere direttamente utilizzata per i carichi, o immagazzinata nel sistema di accumulo.
Un ulteriore vantaggio, potrebbe nascere dalla riduzione di potenza assorbita da un alternatore dalle dimensioni ridotte rispetto alla configurazione di partenza.
Per ultimo, ma di primaria importanza, è la quantificazione dei benefici in termini economici oltre che ambientali.
