Ruote da ciclismo gonfiate con gas: elio o idrogeno?

Hai mai pensato di gonfiare le tue camere d'aria con i gas più leggeri conosciuti, cioè elio e idrogeno? In teoria si potrebbe fare. Vediamo se può portare a qualche vantaggio.

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Fissiamo delle variabili ipotetiche e semplificate:
  1. ruote con copertoncini stradali da 700x25;
  2. pressione atmosferica a valore 1 (come se fossimo al mare);
  3. temperatura prossima al punto di congelamento.
Con questi parametri, gonfiamo le ruote con aria a 6,9 bar (100 psi) e avremo un peso dell'aria compressa in ciascuna ruota di 8,56 g, per un totale di (arrotondato) 17 g.

Ora gonfiamo con elio: grazie alle proprietà di questo gas, il peso per ruota risulterebbe 1,18 g. In totale 2,36 g per una riduzione di quasi 15 g rispetto all'aria.

Passiamo adesso a gonfiare con idrogeno: il peso per ruota risulterebbe 0,59 g. In totale 1,18 g per una riduzione di quasi 16 g rispetto all'aria.

In modo teorico possiamo affermare che il peso risparmiato sul cerchione, sia che si tratti di un gas più leggero o di pneumatici dalla carcassa più leggera, fa conseguire un risultato di performance doppiamente più efficace rispetto alla riduzione di peso in qualsiasi altra parte della bici o del ciclista.
Purtroppo la riduzione del peso ottenuta con elio o idrogeno è paragonabile al peso di 3 o 4 raggi per bici da corsa come, ad esempio, vari modelli DT Swiss.

A livello di comportamento dinamico, pedalando, elio e idrogeno inizieranno a ruotare molto più rapidamente dell'aria all'interno della camera perché possiedono un comportamento meno viscoso, ma l'attrito con la gomma li porterà tutti ad un punto di equilibrio, dato dalla stessa velocità della ruota, in pochi secondi. Chi più, chi meno.

Considerando il comfort, sappiamo che l'elio è meno comprimibile rispetto all'idrogeno, quindi sarà quest'ultimo ad offrire una pedalata più morbida.
Ma il gas elio perde nei confronti della semplice aria, quindi l'ipotetico vantaggio viene annullato.

Parlando di mantenimento della pressione di gonfiaggio, le ruote gonfiate ad elio o idrogeno si sgonfieranno rapidamente perché le molecole di questi gas sono molto più piccole rispetto a quelle dell'aria. Una dimensione minore permetterà loro di muoversi più velocemente attraverso i materiali che le contengono.
In teoria, mantenere la pressione per il tempo di una gara dovrebbe essere possibile.

L'idrogeno nella ruota potrebbe prendere fuoco in seguito ad una foratura o ad una dispersione?
A meno che ciò non avvenga su fiamma, direi che è del tutto improbabile perché questo gas si disperde rapidamente.
L'elio, invece, è inerte.

Per concludere, torniamo alla domanda iniziale: l'uso di elio o idrogeno in sostituzione dell'aria potrebbe essere vantaggioso?

Dato che questo articolo è puramente teorico (non abbiamo riscontri reali), la mia risposta finale è altrettanto teorica e quindi dico... dipende.

Dipende, perché parlando di "vantaggioso" intendiamo riferirci ad un miglioramento della performance, dobbiamo quindi considerare che ogni sforzo in questa direzione è auspicabile e sommabile: dopo aver agito su ogni aspetto modificabile della bici e del ciclista (design, materiali, profili, posizione ecc...), togliere qualche altro grammo di peso senza intaccare la sicurezza ormai al pelo di telaio, manubrio e sella, potrebbe rappresentare l'ultimo step.
Quindi, solo ed esclusivamente in quest'ottica... perché no?

Oltre ad un risparmio (irrisorio) di peso, non vedo altri vantaggi, ma se pensiamo che c'è chi sostituisce ogni vite della bici con altre in titanio o ergal per risparmiare MENO dei 15-16 grammi che qui ho descritto... probabilmente, prima o poi,  qualcuno arriverà davvero ad usare elio o idrogeno nelle camere d'aria.

Poi che la bici rimanga perfettamente controllabile, che le pressioni non siano ballerine, che i costi e i mezzi di gonfiaggio siano alla portata di pochi e molti altri dubbi.... boh! Senza provare è tutta teoria.

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