Post by FINPENquanti kw (parlo di elettricità) si possono ricavare da un litro di benzina
o gasolio con i mezzi attuali?
Zero. Da un combustibile non ricavi kW che e' una potenza.
E' come se tu avessi chiesto: "quanti cavalli si possono ricavare con
un'auto da un litro di benzina ?".
Infatti 1 CV = 0.735 kW misurano la stessa cosa, cioe' una potenza.
Post by FINPENCioè, con una centrale di trasformazione alimentata da benzina, o gasolio o
anche metano, quanta corrente elettrica si produce?
Suppongo ovviamente che intendi dire "energia elettrica".
L'ENEL misura l'energia elettrica in kWh (= energia prodotta/consumata
con una potenza costante di 1 kW fornita per un'ora), ma io oddio questa
unita' di misura, perche' porta alla gente a fare la confusione di cui
sopra. L'unita' di misura internazionale per misurare l'energia e' il
joules, cioe' l'energia prodotta con una potenza costante di 1 watt nel
tempo di 1 secondo. E nel settore termico molti usano ancora la kCal. E
nel settore del condizionamento i commercianti si sono messi ad usare il
btu/h, e questa e' probabilmente l'unita' di misura che fa piu'
confusione di tutte (ricordo che btu = british thermal unit solo per
capire quanto e' demente il suo, trattandosi di una unita' di misura
decisamente obsoleta, di origine imperiale, ed oltretutto, il btu misura
una potenza
Ti risparmio la ricerca dei fattori di conversione:
1 kWh = 1'000 Wh = 3'600'000 joules = 3,6 MJ (megajoules)
1 kCal = 4'186,8 joules = 4,1868 kJ (kilojoules)
1 btu = 1'055,1 joules = 1,0551 kJ
Fortunatamente pare che nel mondo si inizi ad usare anche il MJ al posto
della kCal. Anche i gestori del servizio gas forniscono il potere
calorifico nelle fatture in MJ (nel mio comune: Potere Calorifico
Convezionale = 37,96 MJ/mc ; noto pero' - ho appena controllato
l'ultima fattura - che hanno smesso di scrivere cosi, ma hanno scritto
PCS = 37,96, evidentemente "conoscenza = potere" - se non altro di
scelta e lo si vuole stroncare. Come fa anche l'ENEL quando scrive xxx
scatti invece di xxxx kWh - anche se sarebbe meglio xxxx MJ).
Vediamo che cosa succede se forniamo tutti i dati in MJ
Densita' di energia
Benzina - indicativamente 45.7 MJ/kg = 31.54 MJ/lt (ma l'escursione dei
valori va da' 36,4 MJ/kg a 49,6 MJ/kg a seconda della qualita' e del
tipo della benzina: ricercare in web sotto il nome di "gasoline")
Gasolio - indicativamente 45,6 MJ/kg = 38,6 MJ/lt (ricercare in web
sotto il nome di "diesel oil")
Gas naturale - 33.4-82,7 MJ/m3 ove si intende il gas a pressione
atmosferica e dai 15 ai 20 gradi di temperatura (a seconda della fonte)
La quantita' di energia per litro, ovviamente, dipende dalla pressione a
cui viene compresso.
GPL - 94 MJ/m3 (25,5-28,7 MJ/lt al distributore o in bombola, ricercare
in web sotto il nome di LPG oppure "liquified petroleum gas")
Si noti che quello che normalmente viene chiamato "metano" in realta' e'
gas naturale che contiene metano in miscela variabile dal 70% al 90%
della composizione, con l'altra parte formata da etano, propano e
butano, ed ovviamente varia la resa energetica.
Il GPL invece e' una miscela di propano e butano. Si noti che la
pressione a cui liquefa varia da 2,2 a 22 bar a seconda del rapporto tra
butano (il piu' facile da liquefare) ed il propano (il leggero e
difficile da liquefare) e della temperatura ambiente da 20 a 55 gradi
(piu' e' caldo e' piu' e' alta la pressione di liquefazione).
Passiamo a rispondere alla tua domanda, cominciamo con il fare una
tabella semplificata di cui sopra:
Benzina 32 MJ/lt
Gasolio 39 MJ/lt
Metano 38 MJ/mc (nelle auto, 1 lt di bombola contiene circa 1 mc di gas)
GPL 27 MJ/lt
La centrale di trasformazione ha una sua efficienza che varia a seconda
del tipo di tecnologia usata, che dipende anche dalla dimensione, per
grandi centrali si tende ad usare il ciclo combinato - non solo per
quella a gas - ma anche per i grandi motori diesel, per una minicentrali
(gruppo elettrogeno) ci si abbassa anche al motore a scoppio a due
tempi. Ci sono anche generatori elettrici a motore stirling che sono
molto interessanti per l'uso domestico, al posto della caldaia, perche'
sono molto silenziosi al contrario dei motori a ... "scoppio" :-)
In ogni caso, tagliando corto, l'efficienza di conversione ad energia
elettrica puo' variare da un scarso 10-15% (uso hobbystico) fino al 60%
dei cicli combinati (sia a turbina che diesel di tipo marino a due
tempi). Una moderna centrale termica ad alta efficienza, ma "non
combinata", cioe' solo con lo stadio finale a vapore puo' arrivare fino
al 50%. Pero' i combustibili sopra indicati possono essere tutti usati
nelle turbine a gas o, per il gasolio, nei grandi motori diesel (80 MW,
come il:
http://www.wartsila.com/en,press,0,,24081745457189280,,,.htm)
Quindi la risposta e':
Grande centrale elettrica (direi da 50 MW in su) efficienza = 60% :
Benzina 32 x 0,6 = 19,2 MJ/lt = 5,33 kWh/lt
Gasolio 39 x 0,6 = 23,4 MJ/lt = 6,5 kWh/lt
Metano 38 x 0,6 = 22,8 MJ/m3 = 6,33 kWh/m3
GPL 27 x 0,6 = 16,2 MJ/lt = 4,5 kWh/lt
Generatore elettrico domestico a quattro tempi, di buona qualita'
(intorno ai 1-5 kW di potenza):
Benzina 32 x 0,3 = 9,6 MJ/lt = 2,67 kWh/lt
Gasolio 39 x 0,3 = 11,7 MJ/lt = 3,25 kWh/lt
Metano 38 x 0,3 = 11,4 MJ/m3 = 3,17 kWh/m3
GPL 27 x 0,3 = 8,1 MJ/lt = 2,25 kWh/lt
Ho aggiunto l'ultimo dato per chi volesse ragionare come l'ENEL.
Faccio notare che usando i MJ, il calcolo e' facile e senza rischio di
confusione con la potenza come quando si usa il kWh (senza parlare che
con il kWh abbiamo il fattore 3'600 = secondi in un'ora che non e' un
divisore in base dieci e quando uno va a fare calcoli o ragionamenti
complicati, casca facilmente in sviste).
Una considerazione: l'energia fornita, indicata per le grandi centrali
di generazione NON e' quella disponibile per gli utilizzatori domestici.
Infatti, solo per dirne alcuni:
- l'energia deve essere trasformata e resa addatta per il trasporto su
distanza (quindi le perdite dei trasformatori e condizionatori)
- ci sono le perdite joules della rete di trasmissione
- ci sono le perdite per l'abbassamento di tensione nei trasformatori
nelle sottstazioni di smistamento e poi dei trasformatori locali
- ci sono le perdite per l'immagazzinamento (perdite di conversione o
perdite di pompaggio, a seconda della tecnologia) degli esuberi di
energia, perche' da un lato il consumo non e' costante, ma variabile e
dall'altro si deve garantire caratteristiche di tensione stabili e non
si puo' farlo permettendo all'energia fornita di "andare sotto" in caso
di inserimenti rapidi di carichi ulteriori
In altre parole, nel caso delle centrali di produzione remote, si hanno
perdite ulteriori che vanno da un 10% fino al 20% dell'energia prodotta.
Cosa da considerare quando si confronta con fonti di produzione locale.
R.L.Deboni