Sei alla ricerca di un tipo di auto con bassi costi di carburante e minori emissioni nocive? Allora quello che ti serve è un’auto elettrica. Offrono numerosi vantaggi, ma perché le auto elettriche non si ricaricano da sole? Perché un’auto elettrica non si ricarica da sola? Le auto elettriche si ricaricano durante la guida?
La risposta breve è che, sebbene esistano alcuni modi per far sì che un’auto elettrica si ricarichi parzialmente o addirittura recuperi un po’ di energia durante l’utilizzo, la tecnologia necessaria per un’auto elettrica completamente autocaricante non esiste ancora. Tuttavia, ci sono alcune opzioni che puoi già prendere in considerazione per ricaricare la tua auto elettrica!
Perché le auto elettriche non possono ricaricarsi da sole?
Quando guidi un’auto elettrica stai semplicemente utilizzando l’energia che è stata precedentemente immagazzinata nelle sue batterie. Per questo motivo, un’auto elettrica sta consumando energia mentre è in movimento e, se non ha abbastanza pannelli solari sul tetto (per saperne di più, vedi più avanti nell’articolo), non sarà in grado di ricaricarsi completamente.
È vero che è possibile recuperare parte dell’energia utilizzata durante la guida delle auto elettriche. Tuttavia, l’energia recuperata sarà molto minore rispetto a quella utilizzata, perché gran parte dell’energia cinetica viene persa sotto forma di calore.
Si noti che la tecnologia per l’auto-ricarica non è stata ancora sviluppata. Attualmente non esistono infrastrutture moderne che supportino le auto elettriche che si ricaricano da sole (ad esempio mentre sono nei parcheggi).
Infine, non ci sono governi che sostengono questa tecnologia, il che rende ancora più difficile fare progressi in questo campo. Tuttavia, gli scienziati stanno facendo qualche passo avanti in questo settore e, anche se i progressi sono minimi, c’è ancora speranza che le auto elettriche si ricarichino da sole in futuro.
Le tecnologie disponibili per l’auto elettrica che si ricarica da sola
Passerò ora in rassegna le tecnologie esistenti che un’auto elettrica potrebbe utilizzare per ricaricarsi. Tuttavia, come spiegato in precedenza, il costo dell’utilizzo di queste tecnologie sarà solo parziale.
1. Frenata rigenerativa
Al giorno d’oggi, le auto elettriche sono progettate per recuperare parte dell’energia utilizzata utilizzando i freni rigenerativi. Il sistema di frenata rigenerativa è una caratteristica fondamentale delle auto elettriche. Questo sistema converte l’energia cinetica dell’auto in elettricità, che può essere utilizzata per alimentare l’auto. Questo rende le auto elettriche molto efficienti e facili da guidare.
Ad esempio, la Tesla Model S utilizza una trasmissione semplice e un ingegnoso sistema di frenata rigenerativa in grado di trasformare il motore elettrico in un generatore quando l’auto sta decelerando. Ciò significa che quando sollevi il piede dal pedale, l’auto rallenta non solo perché stai togliendo energia al motore. Infatti, a quel punto, il motore inizierà ad agire come un generatore e convertirà l’energia cinetica in elettricità.
Questo non solo aiuta a recuperare energia, ma rende l’auto più facile da guidare perché ci si aspetta che l’auto rallenti quando si toglie il piede dal pedale. Questo non accadrebbe su un’auto elettrica se non ci fosse un sistema di frenata rigenerativa.
Un sistema simile, ma con meccanismi diversi, può essere installato anche sulle auto con motore a combustione interna. Si tratta del sistema di recupero dell’energia cinetica(KERS) ed è un tipo di sistema di frenata unico nel suo genere che converte l’energia cinetica dell’auto in elettricità durante la frenata.
I sistemi di frenata rigenerativa sono stati ampiamente studiati e sviluppati in Formula 1. Questo è un ottimo esempio di come gli sport motoristici possano essere utilizzati per promuovere la ricerca sulle tecnologie che aiutano la sostenibilità ambientale.
In ogni caso, l’elettricità recuperata viene immagazzinata nelle batterie delle auto elettriche e utilizzata quando serve.
Poiché la frenata rigenerativa utilizza l’energia cinetica mentre l’auto si ferma o decelera, funziona solo quando l’auto decelera o deve fermarsi spesso, come ad esempio nelle aree urbane.
Per questo motivo, la frenata rigenerativa è un’ottima aggiunta per estendere l’autonomia di un’auto elettrica che guida in città, ma avrà un effetto minimo o quasi nullo se guidi per la maggior parte del tempo in autostrada.
In ogni caso, l’energia recuperata in questo modo sarà sempre molto inferiore a quella utilizzata, perché i freni si surriscaldano e dissipano energia.
La guida rigenerativa è considerata una forma di autoricarica ed è attualmente utilizzata dalle auto ibride (scopri le differenze tra auto ibride ed elettriche). Tuttavia, sebbene possa essere considerata una forma di auto-ricarica, non è abbastanza efficace per ricaricare completamente un’auto elettrica. Infatti, l’esclusiva forma di rottura cattura solo una piccola quantità di energia, che non è sufficiente per consentire al veicolo elettrico di ricaricarsi completamente.
2. Pannelli solari
I pannelli solari sono considerati l’opzione più ecologica per ricaricare i veicoli elettrici. Tuttavia, non è strano che nella maggior parte dei casi non vengano installati sul tetto delle auto elettriche per consentire loro di ricaricarsi da sole?
Il motivo principale per cui i pannelli solari non vengono installati sulle auto elettriche è semplicemente che non generano abbastanza energia per ricaricare l’auto.
Immagina per un attimo le dimensioni della tua auto elettrica. Il suo tetto non è così grande, vero? Allo stesso tempo, un’auto elettrica ha bisogno di immagazzinare molta energia per muoversi. Ecco perché ha tante batterie.
Il problema è che gli attuali pannelli fotovoltaici hanno un’efficienza massima di circa il 25%. Tenendo presente questo dato, è facile capire che l’energia solare che arriva sulla superficie dell’auto non è sufficiente per ricaricarla completamente.
Inoltre, l’energia che potrebbe essere raccolta dai pannelli solari posti sopra l’auto elettrica sarà sufficiente solo per alimentare alcuni sistemi minori.
Di quanti pannelli solari avrebbe bisogno un’auto elettrica per ricaricarsi in movimento?
Un utile paragone che potrebbe darti un’idea più precisa del problema è dare un’occhiata ai catamarani solari. Sì, mentre la tecnologia attuale non è abbastanza buona da permettere a un’auto elettrica di ricaricarsi da sola, è possibile avere catamarani solari completamente autocaricanti, come quelli di Silent Yachts!
Questi catamarani elettrici sono stati addirittura in grado di attraversare l’Oceano Atlantico solo grazie all’energia solare!
Facendo un rapido calcolo, anche la versione più piccola di questi catamarani elettrici ha una superficie superiore (esposta al sole) che è circa 16,8 volte più grande di una Tesla. D’altra parte, il Silent Yacht più piccolo ha una capacità di carica della batteria pari a circa 2 volte quella di una Tesla.
Ciò significa che un’auto elettrica Tesla dovrà probabilmente essere circa 8 volte più grande delle sue dimensioni attuali per potersi ricaricare completamente in movimento utilizzando l’energia solare con la tecnologia esistente.
Pannelli solari portatili per ricaricare un’auto elettrica
Sebbene non esistano pannelli solari sufficientemente buoni per ricaricare completamente un’auto elettrica in movimento, esistono opzioni per ricaricare la tua auto mentre sei in un parcheggio.
Mi riferisco ai pannelli solari portatili da posizionare temporaneamente sopra la tua auto elettrica per ricaricarla mentre è parcheggiata.
Questi pannelli possono essere utili se non hai accesso a una stazione di ricarica e per te è importante ottenere anche solo un po’ di carica.
Gli svantaggi di questi pannelli solari portatili sono che non sono sufficienti a ricaricare completamente l’auto elettrica e rischi anche che qualcuno possa rubarli dall’auto mentre sei via.
Ricerche in corso e prototipi
I pannelli solari potrebbero essere presto disponibili sul tetto della nuova Tesla, ma saranno sufficienti solo per estendere la sua autonomia.
Inoltre, un gruppo di sviluppatori olandesi ha creato un prototipo di auto elettrica alimentata da pannelli solari: Lightyear 0.
Secondo gli sviluppatori, quest’auto a energia solare può percorrere fino a 388 miglia con una batteria completamente carica. Inoltre, i pannelli solari possono estendere l’autonomia dell’auto in movimento fino a 70 miglia!
Tuttavia, anche se Lightyear 0 è riuscita a creare auto elettriche parzialmente autocaricanti grazie ai pannelli solari, ci sono ancora diversi problemi tecnici da superare. Ad esempio, il veicolo non è ancora stato testato, il che rende quasi impossibile determinarne la capacità a lungo termine.
Inoltre, i pannelli solari non caricano i veicoli molto velocemente, il che li rende ideali solo per estendere l’autonomia dell’auto uscendo di casa con la batteria già completamente carica!
Per quanto riguarda i prezzi, le auto sono piuttosto costose: una Lightyear 0 è stata venduta a più di 200.000 dollari.
Pertanto, fino a quando non avremo pannelli solari molto più efficienti, abbiamo ancora molta strada da fare quando si tratta di utilizzare i pannelli solari fotovoltaici per ricaricare i veicoli elettrici.
Come funzionerebbe un’auto elettrica a ricarica automatica?
I ricercatori hanno elaborato diverse teorie su come un’auto elettrica potrebbe ricaricarsi da sola.
1. Robot di ricarica autonomi Volkswagen
Questa ricerca è stata proposta dal gruppo Volkswagen (VW) nel 2019. L’idea è quella di avere dei robot di ricarica mobili in grado di comunicare con i veicoli elettrici. Questi robot verrebbero controllati dai conducenti tramite un’app. Verranno inoltre installati nei parcheggi, consentendo agli automobilisti di utilizzarli per ricaricare le loro auto quando necessario.
Anche se l’idea dei robot di ricarica autonomi di Volkswagen è ancora nelle prime fasi di sviluppo, il gruppo VW sta cercando di promuovere questa idea.
Tuttavia, l’idea presenta notevoli problemi infrastrutturali e tecnologici, per cui è probabile che non sarà disponibile a breve.
2. Ricarica senza fili
La ricarica wireless utilizza l’induzione elettromagnetica. Di solito, una corrente elettrica viene prima catturata e poi immagazzinata in una batteria. In seguito, viene fatta passare attraverso una coppia di bobine: una bobina si trova sul veicolo elettrico e funge da ricevitore, mentre l’altra bobina si trova nell’unità di ricarica e funge da trasmettitore.
Per ricaricare efficacemente le auto elettriche, un caricatore wireless deve essere installato sulla strada o nel garage.
Tuttavia, poiché si tratta di un tipo di tecnologia di alto livello, molto probabilmente ci vorrà molto tempo prima che venga realizzata. Tuttavia, c’è speranza che ciò sia possibile, dato che esistono già alcuni prodotti in grado di ricaricare un’auto elettrica con questo meccanismo.
A proposito, questo sarà solo un modo per ricaricare l’auto elettrica senza dover inserire manualmente la spina.
3. Alternatori collegati alle ruote
Questo metodo di autoricarica prevede il collegamento di un alternatore a ciascuna ruota del veicolo elettrico.
Tuttavia, sebbene questa tecnologia possa essere un’alternativa al KERS, non sarà in grado di fornire energia sufficiente per ricaricare completamente l’auto.
Questo perché, ancora una volta, parte dell’energia verrà dissipata dal calore dovuto all’attrito tra le parti in movimento.
In sostanza, qualsiasi meccanismo che cerchi di estrarre energia dal movimento dell’auto può recuperare solo una parte dell’energia. Questo è dovuto alle leggi fondamentali della fisica e non c’è modo di aggirarle.
Conclusioni
Le auto elettriche sono un’innovazione molto interessante e presentano molti vantaggi, dall’economicità della manutenzione alle migliori prestazioni e al miglioramento della sostenibilità.
Tuttavia, se da un lato le auto elettriche offrono quasi tutto ciò che si può desiderare in un’auto, dall’altro hanno un piccolo inconveniente: le auto elettriche non possono ricaricarsi da sole.
Allora, come funzionano le auto elettriche e soprattutto perché non possono ricaricarsi durante la guida?
Semplicemente perché la tecnologia non è ancora disponibile! Le cose migliori che possiamo fare finora sono recuperare un po’ di energia in frenata ed estendere l’autonomia dell’auto elettrica aggiungendo pannelli solari sul tetto.
Le auto elettriche hanno avuto un impatto positivo nel mondo moderno. Sono semplicemente l’opzione migliore per risparmiare sui costi della benzina e allo stesso tempo ottenere le migliori prestazioni.
Inoltre, poiché non producono emissioni di CO2 nell’ambiente, promuovono lo sviluppo sostenibile. E dato che la ricerca sulle auto a ricarica automatica è in corso, possiamo sperare che vengano fatti ulteriori progressi in questo campo.
In effetti, il futuro dei veicoli elettrici è roseo, poiché presentano interessanti vantaggi anche per quanto riguarda l’impatto ambientale!