Motori a combustione interna alimentati a biogas: Metodo pratico per il calcolo dei consumi a metano

Rubrica: Automotive alternativo
Titolo o argomento: Da escrementi, rifiuti e scarti energia quasi pura da utilizzare
La logica

Sebbene sul web brulichino domande al riguardo, nessuno potrà dirvi quanto si consuma “in generale” alimentando a metano un motore a combustione interna. Nessuno potrà dirvelo se non specificate nella vostra domanda che tipo di veicolo e che tipo di motore avete a disposizione, ma non solo, anche le condizioni di utilizzo (stile di guida, percorsi, situazione del veicolo, ecc.) sono fattori determinanti che influenzano abbondantemente il valore dei consumi. Voi chiedereste al bar quanto consuma più o meno un’auto a benzina? Immagino di no perchè vi aspettereste già domande del tipo: Quale auto? Con quale motore? Guidata dove e come? In che condizioni? Per il metano la logica è la stessa, tentare di fornire un numero pressappoco indicativo equivale a dare letteralmente i numeri.

Il metodo più semplice che un neofita può usare consiste nel sapere quanti litri di benzina consuma solitamente per percorrere 100 km (ipotizzando che percorra sempre gli stessi tratti di urbano, extraurbano, autostrada) per poi effettuare un semplice confronto energetico con i carburanti alternativi. Conoscere i litri di benzina consumati offre un’idea dell’energia totale impiegata dal vostro motore per effettuare il vostro “percorso tipo” di 100 km in quanto:

1 kg benzina = 12 kWh energia | 1 litro di benzina = 0,750 kg | 1 kg di benzina = 1,33 litri
1 kg metano = 14,8 kWh energia
inoltre
1 kg di benzina costa 2,50* Euro c.a.
1 litro di benzina (ovvero 0,750 kg) costa 1,80* Euro c.a.
1 kg di metano costa 1,00 Euro* c.a.

Quindi sapendo quanti litri di benzina consumate solitamente per percorrere 100 km sapete quanta energia impiegate per muovere il vostro veicolo, i vostri passeggeri, i vostri bagagli, ecc.. Conoscendo l’energia utilizzata e dividendola per l’energia specifica posseduta dal metano saprete così indicativamente di quanti kg di metano necessiterete per poter coprire il medesimo percorso. Moltiplicando poi per il costo unitario saprete la spesa totale e dividendo per i chilometri saprete il costo sostenuto per chilometro**.

*Nel momento in cui è stato scritto l’articolo.
**Non comprensivo dell’ammortamento dell’impianto e dei costi ordinari/straordinari di manutenzione.

In sostanza, ricapitolando

Rileva quanti litri di benzina utilizza la tua auto per percorrere 100 km e trasforma il totale dei litri di benzina impiegati in kg con una semplice proporzione.

Moltiplica la massa in kg di benzina utilizzata per l’energia specifica della benzina stessa (12 kWh/kg), ottieni quindi il valore dell’energia che impieghi solitamente per percorrere 100 km.

Dividi ora il valore dell’energia che utilizzi (per percorrere 100 km) per l’energia specifica del metano (14,8 kWh/kg), ottieni così la massa in kg di metano necessaria per coprire lo stesso percorso nelle stesse condizioni con lo stesso veicolo.

Cerca di arrotondare sempre i valori ottenuti a tuo sfavore (leggi le motivazioni al paragrafo “Fai attenzione a…”). Se cambi tipo di veicolo e motore la procedura rimane la medesima, quello che cambia sarà il valore iniziale dei litri di benzina utilizzati per percorrere 100 km

Un semplice esempio numerico

Ammettiamo che la vostra vettura sfrutti 5 kg di benzina (ovvero 6,6 litri) per percorrere 100 km del vostro tipico percorso. Ovviamente se moltiplicate i 6,6 litri per il costo al litro sapete la spesa che sostenete solitamente. Mettete ora questo dato da parte.

Quindi per coprire 100 km con il veicolo dell’esempio:

Benzina: 5 kg (6,6 litri) | 12 kWh x 5 kg = 60 kWh di energia utilizzata x coprire 100 km
60 kWh di energia richiesta | 14,8 kWh/kg energia fornita dal metano | 4 kg metano
quindi nel confronto abbiamo:
Benzina: 5 kg (6,6 litri) | 12 kWh x 5 kg = 60 kWh di energia utilizzata x coprire 100 km
Metano: 4 kg ( litri) | 14,8 kWh x 4 kg = 60 kWh di energia utilizzata x coprire 100 km
che in termini economici si traduce in:
100 km | Benzina 5 kg (6,6 litri) | 1,78 Euro/litro | 2,37 Euro/kg | 11,8 Euro totali | 0,118 Euro/km
100 km | Metano 4 kg | 0,98 Euro/kg | 3,92 Euro totali | 0,0392 Euro/km
Dati cautelativi:
100 km | Benzina 5 kg (6,6 litri) | 1,80 Euro/litro | 2,40 Euro/kg | 12 Euro totali | 0,12 Euro/km
100 km | Metano 4 kg | 1,00 Euro/kg | 4,00 Euro totali | 0,04 Euro/km
Fai attenzione a…

Infine sarà cautela di chi effettua i calcoli arrotondare ogni passaggio nel modo più sfavorevole in modo da avere dati quanto più vicini alla realtà (il risultato reale potrà così essere solo uguale o migliore di quello calcolato e non deluderà le aspettative). Bisognerà poi tener conto del fatto che l’impianto che si va ad aggiungere al veicolo implica una massa aggiuntiva di circa 100 kg che ovviamente influirà negativamente sui consumi di carburante. Il calcolo riportato poco sopra parte da una stima di consumo di 6,6 litri di benzina per percorrere 100 km, dato ricavato facendo riferimento ad una vettura con una massa pari a 1000 kg ed avente un motore aspirato 3 o 4 cilindri. Ovviamente se vengono aggiunti i 100 kg dell’impianto a metano per usufruire della nuova alimentazione più ecologica, i consumi saranno un po’ più alti, dei 4 kg riportati nell’esempio, per la maggiore massa gravante (come avere perennemente due ragazze a bordo, o due ragazzini o un atleta in forma). In ogni caso la procedura di calcolo è sempre la medesima anche se state considerando vetture e motori differenti, quello che cambierà sarà solo il dato iniziale dei litri necessari per percorrere 100 km con il vostro veicolo.

Per chi desidera essere particolarmente minuzioso va ricordato inoltre che i conti eseguiti prendono in considerazione la sola spesa per il carburante. In realtà il costo al chilometro per entrambi i carburanti diventa maggiore se si considera l’ammortamento delle spese di manutenzione che, nel caso dell’alimentazione a metano sono più alte (vedi l’articolo relativo “Pro e Contro dell’alimentazione a metano” nei Link correlati) e vanno aggiunte, tra le altre cose, al costo di ammortamento dell’impianto (se aggiunto in un secondo momento) o al prezzo più alto pagato per il veicolo (se dispone dell’alimentazione a metano di primo impianto), nonché ai maggiori costi assicurativi. Vanno infine sottratte agevolazioni o esenzioni bollo spalmate sui chilometri totali annui che percorrete in modo da ricavare il risparmio su ogni singolo km.

Link correlati

Motori a c.i. alim. a biogas: Il vettore energetico.
Motori a c.i. alim. a biogas: Principali cicli di produzione e utilizzo del biogas.
Motori a c.i. alim. a biogas: Caratteristiche energetiche e motoristiche del metano.
Motori a c.i. alim. a biogas: Pro e Contro dell’alimentazione a metano.
Motori a c.i. alim. a biogas: Metodo pratico per il calcolo dei consumi a metano.
Motori a c.i. alim. a biogas: Il sistema motore-generatore Doosan Infracore.
Motori a c.i. alim. a biogas: Adeguamento e ottimizzazione per il funzionamento a biogas.
Motori a c.i. alim. a biogas: Conclusioni e sviluppi. – Articoli in modalità PRO

distributori_self_service_metano_gas_naturale_biogas_500px.jpg

Distributore automatico di biogas per autotrazione (in Svizzera),
aperto 24h, non necessita di assistenza del personale ed è rapido.
Image’s copyright: www.erdgas.ch