Ricaricare le auto elettriche andando in autostrada

In un futuro non molto lontano sarà possibile ricaricare la batteria delle auto elettriche mentre si sfreccia in autostrada, l’idea è del prof. Khurram Afridi che ha preso ispirazione dal grande Nikola Tesla.

Le auto del futuro

Che le automobili elettriche siano ormai le vetture del futuro non c’è dubbio. Le previsioni attuali mostrano che nei prossimi due decenni le auto elettriche e/o ibride occuperanno il 55% del mercato mondiale delle auto, saranno le elettriche a dominare il settore delle quattro ruote.

Questo forte incremento deve necessariamente essere accompagnato da un’altrettanto sviluppo nel settore tecnologico, che punta a estendere la capacità delle batterie a vantaggio dell’autonomia per permettere lunghi viaggi e garantire le stesse prestazioni delle auto attuali con motore endotermico.

Malgrado le innovazioni nel settore degli accumulatori, un problema che persiste è quello delle stazioni di rifornimento che ne permettono la ricarica. Al momento negli USA si contano appena 40 mila colonnine pubbliche per la ricarica (per un totale di circa 100.000 prese disponibili) a fronte di più di 1.8 milioni di vetture. Decisamente troppo poche.

Una soluzione al problema potrebbe essere quella promossa dalla ricerca condotta da un team di ricercatori guidati da Khurram Afridi, professore associato di ingegneria elettrica e informatica alla Cornell University. Hanno messo a punto un progetto volto a rivoluzionare il mondo delle auto elettriche coinvolgendo le infrastrutture stradali.

Ricaricare le auto elettriche in autostrada: come funzionerà la ricarica wireless?

La sua idea permetterà la ricarica del veicolo mentre viaggia, nello specifico in autostrada, riservando una corsia per la ricarica wireless. Se si ha la batteria scarica basterà spostarsi in questa corsia e dopo il riconoscimento dell’auto, verrà ricaricata la batteria. Appena si abbandona la corsia arriva il conto.

Il funzionamento è semplice: vengono installate delle speciali piastre metalliche sotto l’asfalto che, collegate alla linea elettrica e ad un potente inverter ad alta frequenza, generano un campo elettrico alternato che muoverà delle piastre corrispondenti installate sul fondo delle vetture. Tramite questo movimento innescato dall’interazione col campo elettrico verrà prodotta energia. Si prevede ci vogliano 5-10 anni prima che questa innovativa tecnologia venga realmente applicata nel mondo.

Un po’ di storia

Il primo a ipotizzare e realizzare la trasmissione di energia elettrica senza fili fu il famoso Nikola Tesla e non è neppure la prima volta che si effettua uno studio del genere. Un progetto simile risale al 1986 all’interno del programma PATH (Partners for Advanced Transit and Highways) del Jet Propulsion Laboratory, California. Inoltre già oggi, in altri settori, viene usata la ricarica wireless per ricaricare le batterie.

Negli ultimi anni, le aziende produttrici di smartphone hanno ottimizzato sempre più dei sistemi per la ricarica senza fili dei cellulari, ma malgrado ciò sussistono problemi legati al costo e alle dimensioni delle apparecchiature, il ché non stimola la clientela. Il motivo, spiega Afridi, è legato allo sfruttamento dei campi magnetici piuttosto che quelli elettrici. Anche se più semplici da realizzare necessitano di hardware ingombranti e parecchia più energia di quella che riescono a rilasciare.

La soluzione dei campi elettrici alternati, che venivano sfruttati da Tesla per accendere delle lampade a distanza, non è mai stata approfondita in tempi moderni per via delle correnti ad alte frequenze che vengono coinvolte. Ma data la lunga esperienza nel campo il professor Afridi è convinto che sia la soluzione giusta.

Ricaricare le auto elettriche in autostrada: Progressi

Il team di ricercatori ha fatto già importanti passi avanti, dimostrando di essere in grado di ricaricare completamente un’auto che possiede il fondo vettura a una distanza massima di 18 cm da terra, che è praticamente il range di distanza più comune delle odierne auto elettriche. Anche se non perfettamente allineata alle speciali piastre, che sono installate a metri di distanza, si ottiene comunque una buona efficienza.

Le difficoltà maggiori sono state riscontrate nella creazione delle componenti elettriche in grado di condurre l’elettricità a queste alte frequenze, essenziale per ricaricare in modo efficiente la vettura. Con l’attuale stato dell’arte l’efficienza raggiunta permetterà di ricaricare un’auto di piccole dimensioni in circa 4-5 ore, ma il team afferma che c’è ancora del margine per migliorare.

Rendere disponibile questo servizio non sarà semplice, in quanto bisognerà adattare questa tecnologia alle attuali autostrade e successivamente nelle città più trafficate, ma è quasi necessario per infondere fiducia ai futuri clienti di auto elettriche. Un’opzione interessante è quella di installare queste tecnologie ai semafori e ai segnali di stop permettendo una breve ricarica durante la fermata. Nel mondo diverse iniziative sono nate negli ultimi anni, con idee simili e funzionamenti alternativi.

A cura di Domenico Geraci.