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Strade “connesse” potrebbero ricaricare le auto elettriche in movimento

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Fonte: Visionari.org

Un nuovo sistema di ricarica senza fili potrebbe significare una maniera più efficiente di approvigionamento dei veicoli elettrici mentre vanno, afferma un nuovo studio.

Ricercatori della Stanford Univeristy hanno adattato un concetto della fisica quantistica per produrre un ricaricatore wireless che fa ciò che altri caricatori senza fili non possono fare ora: sintonizzarsi automaticamente alla frequenza delle onde radio — il mezzo tramite il quale la carica viene trasferita- per coprire la distanza tra il dispositivo e la piattaforma di ricarica. In un esperimento, il team ha mostrato che il nuovo sistema ha trasferito la carica con il 100% d’efficienza anche ad una distanza di 70 cm.

“Questa distanza è perfetta per le macchine elettriche,” ha detto a Live Science Sid Assawaworrarit, dottorando in ingegneria elettrica alla Stanford. “Il piantone di una macchina è circa 20 cm distante dalla superficie stradale. Potremmo dunque mettere la piattaforma di ricarica al di sotto di essa.”

Assawaworrarit e i suoi colleghi hanno riportato la loro ricerca in uno studio pubblicato online su Nature il 14 giugno scorso.

Anche se dispositivi per la ricarica wireless esistono già, come per esempio quelli per i telefoni, la loro efficienza cala drammaticamente se il dispositivo e la piattaforma di ricarica sono troppo vicini o troppo lontani. Ciò significa che un telefono deve essere piazzato sopra un pad di ricarica per funzionare al meglio, così come una macchina elettrica deve essere parcheggiata direttamente sopra una piattaforma per ricaricarsi efficientemente. In questo senso, i dispositivi elettronici sono ancora legati, anche se in modo invisibile, alle loro fonti di energia, secondo Assawaworrarit.

Il problema risiede nella progettazione di questi sistemi wireless. Tipicamente essi consistono in una fonte (la piattaforma di ricarica) e un ricevitore (il telefono o la macchina).

Nella fonte, le onde radio di una certa frequenza sono generate per eccitare gli elettroni in una bobina, detta induttore di risonanza. Il ricevitore nel telefono o nella macchina elettrica ha anch’esso un induttore fatto di una bobina di fili. Quando i due induttori vengono messi vicini l’uno all’altro, l’energia viene associata. Nel ricevitore, un componente chiamato raddrizzatore converte l’energia da onde radio a elettricità utilizzabile.

Trovare la frequenza ottimale delle onde radio dipende dalla sensibilità dell’attrezzatura, la distanza tra fonte e ricevitore ed il loro orientamento relativo. Una volta che la frequenza ottimale è stata trovata, variabili come la distanza tra fonte e ricevitore riducono l’efficienza di trasferimento. Assawaworrarit afferma che, in teoria, un circuito in grado di sintonizzarsi per aggiustare la frequnza possa essere costruito. Ma la progettazione è complicata e pone limiti a quanto velocemente il dispositivo possa essere mosso rispetto alla piattaforma.

Assawaworrarit e il suo team hanno creato un sistema di ricarica wireless che non utilizza una fonte di onde radio, né richiede un circuito capace di sintonizzarsi. Funziona anzi anche se la distanza tra le bobine di risonanza fluttua.

I ricercatori hanno raggiunto questo obiettivo prendendo spunto da un concetto della fisica quantistica chiamato parity-time symmetry (simmetria PT). Sistemi costruiti su questo concetto hanno parti in grado sia di assorbire energia elettromagnetica sia di emetterla.

Il team di Assawaworrarit ha simplificato l’intero sistema. Ne hanno costruito uno che ha una fonte e un ricevitore, come in quelli convenzionali. Ma invece che usare onde radio per eccitare gli elettroni nell’induttore di risonanza, hanno impiantato un amplificatore progettato per ampliare l’energia elettromagnetica nella bobina. Il ricevitore presenta gli stessi induttori e raddrizzatori dei sistemi convenzionali.

La fisica dietro la simmetria PT seleziona automaticamente la frequenza operativa che possa consentire il massimo ammontare di energia trasferita. E lo fa in poche decine di microsecondi, entro distanze di poco più che un metro.

Anche se i ricercatori hanno testato l’idea sia con simulazioni a computer che in esperimenti su lampadine a luce LED, hanno spiegato che ci vorrà del tempo prima che dispositivi di questo tipo raggiungano i consumatori.

Geoffroy Lerosey, scienziato ricercatore del Langevin Institute, del The French National Center for Scientific Research (CNRS) e del ESPCI Paris, ha supportato lo studio con una sua analisi di accompagnamento. In essa, ha commentato che l’amplificatore ha bisogno di essere ottimizzato, e che resta da verificare che tale sistema possa funzionare con una delle due bobine in movimento e l’altra ferma — come accadrebbe nel caso dell’applicazione su strade capaci di ricaricare auto elettriche in movimento.

“Tali domande devono trovare una risposta prima che questo meraviglioso concetto possa avere applicazioni sulla vita reale,” ha scritto Lerosey. “Comunque, esso sta già costruendo uno stimolante ponte tra il mondo della fisica quantistica e quello dell’ingegneria.”


Tradotto in Italiano. Articolo originale: Live Science


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L’aspirapolvere. Come funziona e come sceglierlo

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Il nostro amico #aspirapolvere.
La storia
 Come funziona
 Tipologie
 Consumi

Ne abbiamo parlato questa mattina io Luigi Gabriele e Valerio Rossi Albertini a Unomattina

Se volete rivedere la puntata cliccate qui. A partire dal minuto 40
Consumerismo.it

UNOMATTINA

Martedì 18 settembre 2018 ore 7.40

Luigi Gabriele| Consumerismo.it, Esperto di Consumi

APPROFONDIMENTO ASPIRAPOLVERI

In studio: acqua classico/ scopa elettrica /bidone aspiratutto Aspira da divano

Fonti: wikipedia, salva energia, ARERA, consumerismo.it, fonti varie.

Il nostro amico Aspirapolvere

L’aspirapolvere è un’apparecchiatura destinata alle pulizie provvista di motore ventilatore che crea una depressione in grado di aspirare la polvere e altre particelle.

Tramite un filtro o un ciclone l’aria aspirata viene depurata dalle particelle di polvere che vengono accumulate in un contenitore apposito.

Indice

  • Storia
  • Tipologie di aspirapolvere
    • Bidone
    • Scopa elettrica
    • A traino (o carrello)
    • Portatile
    • Battitappeto
    • Per le apparecchiature elettroniche
    • Robot autonomi
    • Multifunzione
    • Aspirapolvere a ciclone
    • Aspirapolvere centralizzati
    • Uso e consumi
  • Quanto consuma un aspirapolvere
  • Etichetta energetica
  • Come misurare il consumo di un aspirapolvere

L’aspirapolvere è stato inventato tra il 1865 e il 1876 negli Stati Uniti. Il primo apparecchio pare sia stato sviluppato da un inventore di Chicago.

I primi due aspirapolvere elettrici apparvero quasi contemporaneamente ma concepiti da due diversi inventori.

Intorno al 1901 Hubert Cecil Booth si meravigliò che per la pulizia dei treni venisse usato un apparecchio che soffiando aria allontanava la polvere e la sporcizia. Ideò un apparecchio più maneggevole e che era in grado di aspirare la polvere.

L’altro inventore fu lo statunitense James Murray Spangler, un portinaio di Canton, Ohio. Utilizzando un ventilatore, una scatola e un cuscino costruì un aspirapolvere. Insieme alla forza aspirante il dispositivo utilizzava anche una spazzola rotante. Brevettò l’invenzione nel 1908 e vendette il brevetto alla società di suo cugino, la “Hoover Harness and Leather Goods Factory“.

In Inghilterra il termine Hoover è strettamente associato all’aspirapolvere tanto da divenirne sinonimo, nell’uso corrente “doing the hoovering” è la definizione usata per l’operazione di passaggio dell’aspirapolvere.

Per molti anni l’aspirapolvere rimase un articolo di lusso, dopo la seconda guerra mondiale la loro diffusione aumentò.

Tipologie di aspirapolvere

Per l’utilizzo domestico esistono diverse tipologie di aspirapolvere.

Bidone

Di forma cilindrica, ha il motore avvitato nella parte superiore, protetto da un filtro di carta e il cilindro (di metallo) che serve per contenere la polvere. Esistono modelli che aspirano anche i liquidi e si differenziano dai modelli a traino anche per il fatto di avere un tubo flessibile (dove viene aspirata la polvere) di diametro maggiore ed è adatto anche all’uso in esterno. Alcuni hanno due bocchette, una che aspira e l’altra che soffia aria, in modo da poter rimuovere la polvere anche soffiandola via, non solo aspirandola.

Scopa elettrica

È composta da un corpo centrale nel quale si trovano il motore, il filtro e il sacchetto per la polvere, e dal quale fuoriesce un tubo rigido al quale è fissata una spazzola, che può essere di vari tipi, per varie superfici. Sul lato superiore si trova un tubo con l’impugnatura e l’interruttore. Il Folletto, uno dei più noti aspirapolveri a scopa elettrica

 A traino (o carrello)

Il motore, il filtro e il sacchetto si trovano in un contenitore provvisto di rotelle dal quale fuoriesce un tubo flessibile all’estremità del quale si trova un tratto di tubo rigido e infine la spazzola.

Portatile

Si tratta di piccoli aspirapolvere leggeri a batteria da tenere con una sola mano. Sono utilizzati per lavori leggeri e veloci. I vantaggi sono la leggerezza, la possibilità di utilizzarli anche lontano da una presa di corrente (ad esempio in auto) e il basso costo. I limiti principali sono l’autonomia e la potenza limitata.

Battitappeto

Il battitappeto è un tipo di aspirapolvere specializzato per la pulizia di tappeti e moquette.

Il funzionamento avviene tramite una spazzola cilindrica setolata e rotante che, a contatto con la superficie tessile, strofina e di conseguenza solleva la polvere dalla trama, catturandola tramite un motore aspirante dotato di ventola e immagazzinandola in un sacco asportabile.

Sono presenti sul mercato anche modelli senza sacco (bagless) che immagazzinano la polvere in un recipiente svuotabile, mentre le polveri sottili vengono trattenute da alcuni filtri.

 

Per le apparecchiature elettroniche

Per la pulizia delle apparecchiature elettroniche è in commercio l’aspirapolvere USB, un mini aspiratore collegabile ad un computer o ad un alimentatore USB. Utile per la pulizia dalla polvere da apparecchiature elettroniche quali computer, tastiere, macchine fotografiche e utilizzabile anche per pulire la scrivania. Questo tipo di aspirapolvere è dotato anche di accessori per aspirare la polvere presente sotto i pulsanti delle tastiere.

Robot autonomi

Nei primi mesi del 2000 diverse aziende hanno sviluppato dei robot aspirapolvere capaci di muoversi autonomamente sul pavimento di una stanza arredata. Solitamente sono in grado di aggirare ostacoli e di rientrare autonomamente nella loro base per la ricarica delle batterie.

Multifunzione

Sono anche nati negli ultimi anni degli apparecchi che abbinano la funzione di aspirapolvere con quella di caldaia, soffiando vapore per pulire e aspirando lo sporco bagnato.

Aspirapolvere a ciclone

La modalità d’aspirazione a ciclone (o con tecnologia ciclonica) è la tecnologia più moderna utilizzata nell’aspirazione senza sacco. Il sistema agisce separando la polvere dell’aria all’interno della cosiddetta “cassetta ciclonica”, grazie alla forza centrifuga generata da un ciclone d’aria prodotto dentro la cassetta stessa. I primi sistemi senza sacco detti “basati sul filtro” a causa dell’assenza di un vortice d’aria interno alla cassetta raccoglipolvere, riescono a separare solo una parte della polvere dall’aria (<50%) e di conseguenza vi è una gran concentrazione di polveri sul filtro, il quale appare grande e visibile all’interno della cassetta.

L’aspirapolvere a ciclone è stato inventato e brevettato da James Dyson dopo circa 5.127 prototipi.

Aspirapolvere centralizzati

Gli impianti di aspirazione centralizzati sono composti da una centrale aspirante localizzata di solito in un locale di servizio della casa e dalla quale si diramano dei tubi nascosti nei muri che raggiungono tutti i locali della casa. Per l’utilizzo è sufficiente attaccare alle apposite prese aspiranti presenti sul muro un tubo flessibile provvisto di impugnatura e spazzola.

Caratteristica peculiare di questo sistema è la massima silenziosità, visto che la centrale aspirante è installata in un locale di servizio remoto. Questo permette di usare il sistema a qualunque ora. Questo tipo di soluzione tuttavia è applicabile solo in case nuove o in fase di ristrutturazione in quanto la parte impiantistica fatta di tubazioni diametro 50 mm va inserita sotto il pavimento o nelle pareti. Indicativamente viene prevista una presa di aspirazione ogni 30 metri quadrati.

Questa tecnologia è nata in Nord America nel secondo dopoguerra.

Quanto consuma un aspirapolvere

Il consumo di un aspirapolvere domestico



Il consumo di elettricità da parte di un aspirapolvere è dovuto essenzialmente a quello del motore che lo fa funzionare. La potenza elettrica tipica di un aspirapolvere è intorno ai 1.000-2.000 W, a seconda dei modelli. Se quindi un modello che consuma 1.000 W viene utilizzato per 2 ore, consumerà 2 kWh, e se lo usiamo una volta alla settimana il consumo annuo sarà di 96 kWh. Ipotizzando un costo dell’energia elettrica di 0,25 euro/kWh, ciò corrisponde a una spesa complessiva di 24 euro. Se l’aspirapolvere consumasse 2.000 W, la spesa sarebbe invece di 48 euro. Quindi gli aspirapolvere non hanno un consumo di energia elevatissimo se li si usa relativamente poco, soprattutto se si considera che hanno un potere pulente elevato: percentuale minima di polvere eliminata da un pavimento 95%, da un tappeto 75%. Per risparmiare davvero, occorrerebbe usare un robot aspirapolvere, che oltretutto può operare tutti i giorni consumando una quantità di energia elettrica quasi irrisoria.

Aspirapolvere senza fili 

Gli aspirapolvere portatili sono di solito apparecchi alimentati a batteria – come ad esempio le moderne batterie a ioni di litio – e consumano meno energia elettrica dei normali aspirapolvere, ma per contro possono avere un’autonomia molto limitata, dell’ordine dei 15 minuti, ma naturalmente è una media: alcuni funzionano solo per 5 minuti altri fino a 30 minuti.

Gli aspirapolveri senza fili vengono venduti con un caricabatteria e la potenza assorbita dall’apparecchio (che lavora alla tensione di 12 V e, se viene fornito un apposito adattatore, può essere alimentato direttamente dalla batteria di una macchina) è dell’ordine dei 50-60 W, ma alcuni modelli ovviamente possono consumare di più o di meno rispetto a tali valori medi. Anche il tempo di ricarica della batteria varia molto da un produttore all’altro.

 

 

 

Etichetta energetica

Dal primo settembre 2017 la UE ha vietato la vendita di aspirapolvere oltre i 900 Watt e introdotto nuove etichette che dovrebbero rispecchiare meglio i consumi reali. Così, mentre i giornali inglesi riportano scene di isteria nei negozi per accaparrarsi gli ultimi aspirapolveri superpotenti, si celebra l’ultimo capitolo di una lunga lotta tra produttori.

Le aziende tedesche avrebbero infatti introdotto nei loro prodotti un sistema per regolare automaticamente la velocità del motore quando il sacchetto è pieno e conservare intatta la potenza di aspirazione. Ma questo implicherebbe un aumento dei consumi, mentre l’etichetta (e la classe energetica) vengono assegnate sulla base di test effettuati col sacchetto vuoto.

Secondo alcuni , un apparecchio da 750 W nell’uso concreto potrebbe quindi arrivare a consumare fino a 1600 W, e passare così dalla classe A alla D o E.

 

Lo scorso maggio una sentenza della Corte di Giustizia dell’Unione Europea ha dato ragione all’azienda inglese, che lamentava tra l’altro una discriminazione a sfavore dei loro prodotti (Dyson ha inventato la tecnologia “ciclonica”, che non fa uso di sacchetti per la polvere): «Si tratta di una vittoria storica per i consumatori, che avvalora la nostra visione secondo cui i test debbano rappresentare le prestazioni degli apparecchi utilizzati a casa. Di fatto la Commissione Europea ha reso questo test irrilevante e fuorviante per i consumatori. Dyson è stato l’unico produttore a proporre una limitazione della potenza in watt dei motori, presentandola coma la soluzione più efficace per ridurre il consumo energetico e per ottenere una maggiore efficienza.

Non necessariamente un aspirapolvere che consuma di più aspira di più, insomma: e così i nuovi test non valutano più la potenza ma l’efficienza energetica. La vittoria dell’azienda però, cambierà poco, perché gli aspirapolveri a filo si vendono sempre meno, mentre cresce rapidamente il mercato di quelli a batteria  per i quali l’etichetta non è obbligatoria.

COME MISURARE QUANTO CONSUMA UN ASPIRAPOLVERE

Su ogni aspirapolvere trovate scritta l’indicazione della potenza istantanea massima (ad es. 1.000 W) assorbita. Potete misurare il consumo effettivo di un aspirapolvere usando un comune wattmetro da 20-25 euro facilmente reperibile in commercio: vi basterà inserirlo in una presa elettrica e poi collegare l’aspirapolvere al wattmetro, che oltre alla potenza istantanea assorbita vi mostrerà i kWh assorbiti nell’arco di tempo che volete e può anche calcolare la spesa corrispondente se inserite il costo a kWh della vostra elettricità ricavato dalla bolletta (dividendo il fatturato in un dato periodo per il numero di kWh consumati in tale periodo). Ciò è molto utile per misurare con un’errore dell’ordine del 10% il consumo di apparecchi elettrici di cui l’assorbimento non sia noto o perché non riusciamo a leggere l’etichetta energetica oppure semplicemente perché l’assorbimento è variabile, come nel caso del aspirapolvere di cui è possibile selezionare diverse potenze di utilizzo, e/o discontinuo nel tempo.

Luigi Gabriele

 

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Festeggia 40anni ROTOPRINT, l’azienda italiana che ha inventato la stampa eco-sostenibile |950mila km di imballaggi salvati

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Con gli imballaggi salvati dal macero e rimessi a nuovo dalla Rotoprint negli ultimi quarant’anni, ci si potrebbe fare il giro del mondo quasi 25 volte. 950mila chilometri di materiale sono stati infatti recuperati, dal 1978 a oggi, grazie al sistema inventato da Giancarlo Arici per modificare i packaging sbagliati o obsoleti con la sovrastampa con macchine a rotocalco. Anche questo festeggia l’azienda di Lainate (MI) ora che si appresta a spegnere le 40 candeline: «Milioni di euro risparmiati ogni anno per le aziende che si rivolgono a noi per recuperare imballaggi che altrimenti dovrebbero buttare, e un’enorme quantità di CO2 in meno nell’atmosfera, perché riciclando si evita di produrre nuovo materiale» sottolinea con orgoglio Giovanni Luca Arici, figlio del fondatore e CEO della società, che conta una quindicina di dipendenti e ha clienti in tutta Italia e in numerosi paesi esteri.

 

Al giorno d’oggi non stupisce che Rotoprint abbia ricevuto negli anni numerosi premi legati alla sostenibilità ambientale. Fra questi il WorldStar Packaging Award 2015 – il premio mondiale più importante del settore, assegnato dalla World Packaging Organisation – e l’ultimo importante riconoscimento in ordine di tempo, l’inserimento nel rapporto 100 Italian circular economy stories di Enel-Symbola, accanto a nomi del calibro di Eataly, Fondazione Cariplo, Intesa San Paolo, Legambiente. «Però, quando quarant’anni fa inventammo il nostro sistema per sovrastampare con precisione millimetrica, la sensibilità ecologica era molto diversa – fa notare Giovanni Luca Arici –. Mio padre, stampatore, ricevette da un cliente la richiesta per modificare un incarto già stampato, per la precisione gli ingredienti su una confezione di ravioli. A quel tempo non c’era la tecnologia per fare un lavoro del genere: mio padre ne intuì la portata e la creò».

Così, con giorni e notti di lavoro e di studio, Giancarlo Arici fece nascere, dalle normali macchine per la stampa rotocalco, il suo sistema brevettato per correggere errori di stampa, aggiornare grafiche, inserire aggiunte sugli imballaggi già stampati. «Rotoprint aveva capito che il concetto di recupero rappresentava il futuro e i clienti ci hanno subito premiati – commenta Arici –. Ci siamo ritagliati un mercato di nicchia in cui facciamo qualcosa di unico in Italia. La nostra è una piccola impresa e ogni ordine è seguito con cura artigianale e in modo personalizzato. Allo stesso tempo, ci siamo dati una prospettiva industriale, perché siamo in grado di gestire grandi ordini e presidiamo i mercati di Francia, Benelux, Spagna e Portogallo».

 

Non solo. Pur potendo contare su una tecnologia unica nel suo genere, Rotoprint non smette di innovare. Per esempio in cantiere c’è anche la sovrastampa in flexo, una sistema che rende convenienti anche gli ordinativi di piccole quantità di materiale sovrastampato. E poi, come sempre, c’è l’aspetto del rispetto dell’ambiente: «È in gestazione un progetto per l’uso nella sovrastampa dei colori ad acquaulteriore garanzia di ecosostenibilità – annuncia il CEO di Rotoprint –. Ci sono voluti tanto studio e tanta ricerca, perché usare questi colori nella sovrastampa è una sfida tecnica non da poco. Ma crediamo sia importante percorrere la strada dell’innovazione e della sostenibilità ambientale per portare ai nostri clienti un ulteriore valore aggiunto».

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Industri, a luglio crolla il fatturato -2,3 %

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Il pesante calo del fatturato e degli ordini nell’industria italiana rispecchia la crisi del commercio che sta attanagliando negli ultimi mesi il nostro paese. Lo afferma il Codacons, commentando i dati forniti oggi dall’Istat.

“Le vendite in caduta libera e il flop dei saldi hanno avuto effetti diretti sull’industria italiana, che a luglio registra un calo del fatturato del -1% e degli ordinativi del -2,3% – spiega il presidente Carlo Rienzi – Non a caso i numeri dell’Istat segnano per i beni di consumo un decremento del -0,7% su base annua, a dimostrazione che i consumi ancora stagnanti si riflettono sull’intera economia e sul comparto industriale”.

“Una situazione che rischia di peggiorare se il Governo disporrà le chiusure domenicali dei negozi, perché gli acquisti delle famiglie si sposteranno progressivamente dai negozi tradizionali ai big stranieri dell’e-commerce con effetti diretti su produzione, fatturato e ordinativi dell’industria italiana, e se aumenterà l’Iva nel 2019, perché un eventuale incremento dei listini taglierà i consumi interni” – conclude Rienzi.

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