Vedremo il tramonto e la fine del motore a combustione interna?

I MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA

Già nel 1853 i lucchesi Eugenio Barsanti e Felice Matteucci studiarono e definirono funzionamento e realizzazione dei primi motori a combustione interna. Depositando vari brevetti posero le basi per una vera e propria rivoluzione nella storia dell’umanità. A loro seguirono molti altri geni della storia dell’uomo che perfezionarono e materializzarono l’idea di motore a combustione interna. A questi geni dobbiamo praticamente tutto. Il mondo che conosciamo oggi e in cui siamo nati deriva anche e soprattutto dall’opera di queste figure.

Ad oggi sotto la voce MCI (motore a combustione interna) si annoverano diversi tipi di motori. Dai ben noti motori alternativi (motori Diesel ad accensione spontanea e motori a scoppio ad accensione comandata) ai sofisticati motori continui (turbine a gas e motori a reazione). Aerei, navi, automobili e centrali termoelettriche sono alcuni esempi lampanti di come i motori a combustione interna si siano profondamente radicati nella nostra società.

Si potrebbe dire che i MCI rappresentano una “filosofia”… Il potere dell’uomo di trasformare e, successivamente, creare. Dalla scoperta dei combustibili fossili e dallo studio del fenomeno della combustione si è arrivati a concepire il modo per trasformare l’energia chimica contenuta nei combustibili fossili in qualsiasi altra forma di energia utilizzabile dall’uomo. In primis ovviamente energia elettrica e meccanica.

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150 ANNI E NON SENTIRLI

I MCI sono flessibili, adattabili, “multiruolo”, solidi, affidabili, compatti e performanti; in poche parole… c’è un motore per ogni applicazione.

A seconda dell’esigenza è possibile ricercare nella vasta gamma di motori a combustione interna quello che più sposa le esigenze di progetto. Figlie della stessa idea, tutte le varie tipologie di motore permettono di trasformare, grazie alla combustione interna al motore stesso, l’energia chimica dello specifico combustibile nella forma di energia necessaria all’utilizzo.

Spesso si legge di quanto i motori attuali siano difficilmente migliorabili ed abbiano raggiunto una sorta di limite per ciò che riguarda prestazioni, efficienze e rendimenti, limitazione di pesi ed emissioni. Tutto questo non sembra altro che una contraddizione ad una realtà ben diversa. Nel corso della storia i MCI hanno dimostrato quanto siano propensi al cambiamento, all’innovazione ed al miglioramento. Nel corso dei 150 di vita i motori a combustione interna hanno dimostrato il loro incredibile potenziale. Si sono migliorati costruttivamente e meccanicamente, hanno incrementato prestazioni e rendimenti e sono divenuti sempre più affidabili e robusti. Hanno saputo adattarsi a qualsiasi applicazione, con regimi e tipologie di carico tra i più disparati accogliendo e permettendo poi di integrare automazione ed elettronica sempre più spinte.

Allo stato attuale l’evoluzione dei MCI è ancora pienamente in atto, 150 anni e non sentirli.

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IL FUTURO

I motori a combustione interna hanno costruito nel corso della storia il mondo che conosciamo oggi. Da interessante tecnologia innovativa, a promettenti brevetti per arrivare a diventare solido pilastro del mondo moderno. Se il presente è quello che conosciamo, quale sarà il futuro? Vedremo mai la fine, il superamento e il meritato pensionamento del motore a combustione interna?

Difficile, possibile sì, ma molto difficile. Il superamento del MCI rappresenterebbe un vero e proprio cambio nel modo di pensare le trasformazioni di energia. Uno stravolgimento, una vera e propria rivoluzione.

L’energia chimica sarà ancora la prima fonte di energia per il pianeta?

Come si trasformerà l’energia primaria scelta in energia meccanica o elettrica non utilizzando la combustione?

Rispondendo alle due domane si troverebbe la risposta che scriverebbe un nuovo futuro.

Probabilmente con l’avvento della fusione nucleare le prossime generazioni assisteranno ad un vero e proprio passo nel futuro. L’energia nucleare permetterà di creare inesauribile e infinita energia elettrica attraverso la fusione degli atomi di idrogeno. Tutto ciò con un impatto ambientale nullo e rischi per la sicurezza minimi.

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MOTORI ELETTRICI E FUEL CELLS

Ad oggi il motore elettrico sembra essere la soluzione di tutti i problemi nel mondo automobilistico. Non è così. Certamente i motori elettrici sono molto flessibili e permettono di operare a rendimenti pressoché unitari in tutto il campo di funzionamento. Il loro funzionamento è ad impatto ambientale nullo, senza emissioni o scarichi inquinanti. Tuttavia, l’energia elettrica necessaria all’alimentazione di questi motori, contenuta nelle batterie non è una forma di energia primaria ovvero presente in natura. Essa deve essere quindi in qualche modo prodotta altrove. Sono le grandi centrali termoelettriche a produrre l’energia elettrica poi inviata nelle città ed utilizzata anche dai motori elettrici automobilistici. Certamente gli impianti termoelettrici producono energia con rendimenti maggiori rispetto ai MCI installati a bordo delle singole automobili. È doveroso dire quindi che, pur non essendo ad impatto ambientale nullo, la soluzione con motori elettrici permette una rilevante riduzione delle emissioni.

La combustione delle risorse fossili viene però, in sintesi, spostata da un posto ad un altro meno visibile agli occhi della società. I motori elettrici NON sono ad impatto ambientale nullo. A meno che, ovviamente, la loro fonte di energia primaria derivi totalmente da energie rinnovabili, utopia per il momento.

Il totale superamento della combustione come processo di trasformazione dell’energia chimica è permesso dalle Fuel Cells (celle a combustibile). Oggi questa tecnologia è largamente in fase di studio vista la possibilità di ottenere energia elettrica grazie a reazioni elettrochimiche. Studi che sicuramente devono essere supportati e finanziati. Per ora, però, le fuel cells mantengono gli stessi problemi concettuali dei motori elettrici. L’idrogeno, combustibile maggiormente usato nelle celle, non è presente in natura e deve essere prodotto spendendo altra energia utilizzando quindi i comuni processi di combustione.

UN NUOVO MOTORE

Per ora superare definitivamente Sua maestà il Re dei motori, il Motore a Combustione Interna, sembra molto difficile. Pensare però a nuove fonti di energia primaria e a nuovi modi per trasformare l’energia è il futuro, un futuro che manderà per sempre in pensione la combustione.

E chissà che questo rivoluzionario motore non sia già in fase di studio.