Autobus elettrici: arriva la ricarica wireless come i cellulari

Una delle parole d'ordine di questi anni sembra essere “wireless”, una modalità che interessa un po' tutti gli oggetti che ci circondano. Gli smartphone, per esempio, dopo aver tagliato i fili della ricarica stanno eliminando anche quelli degli auricolari e così stanno facendo le scope elettriche, i diffusori acustici portatili, gli spazzolini da denti e via elencando. Anche l'automotive si adegua , ad esempio installando nelle console centrali dei pad di ricarica wireless per i cellulari ma anche sperimentando la ricarica senza fili dei veicoli elettrici e ibridi. Le prove vanno avanti e riguardano anche i mezzi pesanti: Scania, per esempio, ha iniziato dei test con autobus di linea ibridi che ricaricano le loro batterie in pochi minuti grazie a un link induttivo senza fili (leggi delle regole internazionali per fare il pieno senza fili).

RICARICA AL FREDDO Anche se l'azienda svedese, come vedremo più avanti, non è la sola a portare avanti queste idee, la sua sperimentazione ha la peculiarità di essere condotta in un clima estremo. Un autobus ibrido elettrico Scania di nuova concezione opererà infatti nel traffico urbano di Södertälje, una località svedese (ha dato i natali a Bjïorn Borg e Scania ha sede proprio lì) situata a 59° di latitudine Nord e che nei mesi più freddi ha temperature medie sotto lo zero. Nell'ambito della ricerca di soluzioni più sostenibili per il trasporto pubblico urbano si sono quindi predisposti la speciale fermata dell'autobus e l'autobus stesso. Il progetto di ricerca comprende Scania, l'operatore del trasporto pubblico per la regione di Stoccolma SL, il produttore di energia elettrica Vattenfall, il Comune di Södertälje e il Royal Institute of Tecnology. In questa collaborazione tesa a sviluppare un sistema di trasporto pubblico silenzioso e sostenibile entra anche, come uno dei finanziatori, la Swedish Energy Agency che ha contribuito con 10 milioni di corone (circa un milione di euro) mentre altri 22 milioni sono stati erogati da Scania.

L'INDUZIONE CHE TI FA VIAGGIARE La fermata che dà la “scossa” prevede un segmento di ricarica sistemato sotto il manto stradale che provvede a trasferire energia alle batterie del bus; la tecnologia induttiva del quale è dotato è stata studiata in modo da non disturbare gli ambienti urbani nei quali viene inserito ed è sostanzialmente invisibile. Una sosta di 7 minuti è sufficiente per ricaricare le batterie ad un livello che permette di coprire l'intero percorso previsto, lungo 10 km. Hedvig Paradis, Project manager in Scania, commenta così: “Quest'autobus ibrido elettrico indica un percorso verso trasporti urbani più sostenibili, con la ricarica induttiva silenziosa e invisibile. Il test sul campo nella città di Södertälje è importante per orientare le scelte che la società e l'industria automotive devono compiere per la riduzione delle emissioni e del rumore da traffico negli ambienti urbani”. L'autobus usato è il Citywide LE 4×2, il cui powertrain GRS895 ibrido parallelo, integrato con il cambio, prevede un motore elettrico da 130 kW ed un motore diesel da 9 litri e 320 CV, alimentabile con biodiesel. La batteria Li-Ion da 56 kWh non sembra avere una grandissima capacità ma è sufficiente per il tragitto che il bus deve compiere.

SCELTE VARIEGATE In effetti l'elettrificazione dei trasporti può avvenire con diverse soluzioni: la ricarica, per esempio, si può pensare di effettuarla quando i bus sono fermi nei depositi, nel qual caso si userà praticamente sempre il cavo. Per la ricarica durante il funzionamento si può usare il metodo conduttivo con pantografo (leggi dell'autostrada elettrica provata da Scania in Svezia), quello induttivo o una combinazione dei due. La scelta fra queste tecniche permette, fra le altre cose, di dimensionare le batterie diversamente a seconda del tipo di ricarica scelto (la ricarica a bordo del camion Nikola Motor permette batterie molto grandi). La ricarica ad induzione sfrutta il fenomeno fisico della creazione di un campo magnetico intorno ad un conduttore percorso da una corrente elettrica; se la corrente elettrica varia anche il campo varierà analogamente. Il fenomeno è reversibile: un conduttore (tipicamente avvolto a formare una bobina) immerso in un campo magnetico variabile sperimenterà una corrente variabile indotta dalle variazioni del campo e collegando una batteria essa verrà ricaricata (leggi della ricarica wireless per la Mercedes Classe S). Momentum Dynamics sta studiando un sistema di questo tipo capace di trasferire potenze fino a 200 kW. Per ottimizzare il trasferimento le bobine (trasmittente e ricevente) devono essere allineate con esattezza ma un altro sistema è meno esigente in termini di precisione: si tratta di un metodo a risonanza magnetica che Toshiba sta sperimentando in collaborazione con la Waseda University.