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L'energia elettrica è l'energia associata all'elettricità, in particolare sia l'energia elettrostatica, associata a una distribuzione fissa di cariche, più comunemente l'energia di una corrente elettrica. L'energia elettrica deriva da processi di trasformazione di altri tipi di energia (chimica, meccanica, luminosa, termica ecc.) che avvengono nell'interno dei generatori di corrente (pile chimiche, dinamo e alternatori, pile fotoelettriche, termopile ecc.).

LA DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA

L'industria di produzione e distribuzione di energia elettrica ha avuto inizio, dopo l'invenzione di T. Edison della lampada a incandescenza (1879), con i primi impianti a corrente continua che alimentavano piccole reti per illuminazione. Con l'invenzione del trasformatore, di poco successiva, entrava nell'uso la corrente alternata che già dopo la Prima guerra mondiale aveva sostanzialmente sostituito la corrente continua. Oggi la trasformazione dell'energia meccanica o termica in energia elettrica si compie in centrali (idroelettriche, termoelettriche, nucleari ecc.) dalle quali, previa trasformazione in energia elettrica ad alta tensione, è convogliata su linee di trasmissione che la trasportano alle zone di utilizzazione dove, trasformata in energia elettrica a bassa tensione, viene erogata agli utenti attraverso reti di distribuzione. Si distingue tra linee elettriche ad alta tensione (centinaia di chilovolt), a media tensione (decine di chilovolt) e a bassa tensione (alcune centinaia di volt).

IL CONSUMO DELL'ENERGIA ELETTRICA

In Italia la richiesta complessiva di energia elettrica, nel 2004, ha raggiunto i 325,4×10⁹ Wh con un incremento dell'1,5% rispetto al 2003. La domanda mondiale di energia elettrica è cresciuta annualmente, nell'ultimo decennio del Novecento, di ca. il 3%, a fronte di un aumento medio annuo della popol. dell'1,7%, del reddito del 2,7% e di poco più dell'1% per quanto riguarda la domanda totale di energia; è aumentata ovunque la quantità di e.e. consumata per abitante e la sua diffusione capillare. La compatibilità ambientale (i problemi riguardano principalmente la combustione e quindi la produzione di tipo termoelettrico) delle centrali elettriche è diventata così un fattore di importanza crescente, se non determinante, nella scelta delle fonti (→ fonti energetiche) da utilizzare.

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Le auto ibride si sono progressivamente ritagliate una fetta crescente di mercato. Fra le motivazioni di questa diffusione troviamo sicuramente gli incentivi governativi e la possibilità di poter circolare anche in caso di blocchi del traffico.
Grazie alle più recenti soluzioni tecnologiche sul fronte dei powertrain, inoltre, le moderne auto ibride sono davvero in grado di rappresentare una valida alternativa ai modelli ad alimentazione tradizionale.

MA CHE COS'E' L'IBRIDO
Quando si parla di auto ibrida si parla di una vettura nella quale il motore endotermico è affiancato da un’unità elettrica collegata ad un pacco batterie, spesso agli ioni di litio, che funziona autonomamente o in serie col motore a benzina o diesel. L’energia sprigionata nella frenata viene incanalata per ricaricare la batteria. Altre modalità di ricarica includono invece l’utilizzo di una frazione dell’energia sviluppata dal motore endotermico o direttamente il collegamento ad una presa di corrente esterna. Esistono, infine, auto ibride in grado di sfruttare solamente la trazione elettrica o meno. In ogni caso possono essere a trazione integrale oppure anteriore o posteriore.

COME FUNZIONANO
Le auto ibride basano la propria tecnologia su un motore elettrico che lavora affiancato ad uno termico. L’utilizzo dell’elettrico permette di recuperare l’energia cinetica che verrebbe sprecata nelle fasi di frenata e di decelerazione per poi riutilizzarla per supportare o per escludere completamente, in base al grado di ibridizzazione del powertrain, il propulsore termico.

TIPI DI AUTO IBRIDE

Esistono tre differenti tipologie di powertrain ibridi in commercio: mild hybrid, full hybrid e plug-in hybrid.

Il mild-hybrid, che è anche quello più diffuso, ha un motore elettrico di piccole dimensioni, azionato nella maggior parte dei casi da una cinghia. Questo funziona da alternatore/starter, motogeneratore e fornisce supporto al propulsore termico nelle fasi di accelerazione. Durante le fasi di veleggiamento e frenata, il motore ad alimentazione tradizionale fa girare il motogeneratore, ricaricando così il pacco batteria di piccole dimensioni. Cosa importante, questo sistema non è in grado di muovere l’auto solo grazie al motore elettrico.

Il secondo, il full-hybrid, permette di sfruttare in maniera combinata il motore termico e l’unità elettrica, aumentando così l’efficienza del propulsore. Rispetto al mild hybrid il sistema full hybrid permette di muoversi in modalità 100% elettrica ma per pochissimi chilometri.

Il plug-in, invece, vede la presenza di batterie con capacità maggiore rispetto ai modelli indicati in precedenza e consente di percorre diversi chilometri in modalità elettrica, anche più di 50 km. Questo sistema si distingue inoltre per la possibilità di ricaricare alla spina il pacco batteria oltre alla classica rigenerazione dell’energia cinetica in frenata.

Mild Hybrid

La auto mild hybrid si trovano sul gradino più basso dell’elettrificazione. L’ibrido “leggero” ha infatti batterie di piccole dimensioni e una propulsione elettrica dalla potenza ridotta e utilizzata solo in alcune fasi, sempre e solo in supporto del motore endotermico. Ad ogni modo, in città riescono a ridurre i consumi di circa il 10% rispetto ai rispettivi modelli a benzina o diesel.

Macchina Full Hybrid

Le full hybrid sono in grado di combinare il lavoro del motore termico con  quello elettrico per aumentare al massimo l’efficienza del powertrain. L’autonomia e le prestazioni sono limitate dalla potenza della batteria, caricata esclusivamente con il recupero di energia in rilascio, quindi grazie al lavoro del motore termico e alla rigenerazione dell’energia in frenata. Mantenendosi a velocità ridotte permettono di percorrere una manciata di chilometri in elettrico, contribuendo a contenere i consumi.

Plug-in Hybrid

Le auto ibride plug-in rappresentano la via di mezzo fra un’auto endotermica e una elettrica. Sono dotate di due o più motori, funzionano come le Full Hybrid ma hanno la possibilità di viaggiare anche in modalità elettrica per molti più chilometri. Le moderne Mercedes plug-in (come la Classe C) hanno ormai raggiunto i 90 km di autonomia in elettrico. Riescono a recuperare energia in frenata ma per portare al 100% la ricarica occorre collegarle ad una fonte di corrente esterna come una colonnina.

Attenzione però, le plug-in sono molto più pesanti rispetto alle varianti endotermiche da cui derivano. Di conseguenza, se le si usa senza mai caricare la batteria si finirà col consumare molto più carburante rispetto al medesimo modello alimentato da un motore a benzina tradizionale