La mobilità del futuro corre più veloce di quanto possiamo immaginare e mentre il numero di auto elettriche sulle strade del mondo continua a salire c’è chi pensa a come ricaricare il motore dei veicoli EV mentre la vettura è in movimento. Non è un sogno utopistico, ma un progetto italiano in fase di sperimentazione che presto potrebbe diventare realtà grazie alla tecnologia dell’asfalto che ricarica.
Asfalto che ricarica: la nuova tecnologia al servizio dei veicoli elettrici
Da bambini a ognuno di noi è capitato almeno una volta di giocare con le piste per macchinine elettriche e forse qualcuno ancora oggi si chiede come funzionano. Brevemente, in una pista da slot car – termine inglese che indica i modellini utilizzati sulle piste elettriche – la corrente passa attraversa due binari, ricoperti dalla plastica nera, e viene raccolta da due spazzole in rame, posizionate sulla parte inferiore del modello, che la trasmettono al motore elettrico.
E se ti dicessimo che l’asfalto magico non è più solo un gioco destinato ai bambini o agli appassionati di modellismo, ma il futuro delle strade che uniscono il nostro Paese? Partiamo da un assunto ormai conclamato: le auto elettriche presentano grandi vantaggi, basti pensare alla riduzione dell’impatto ambientale e dei consumi, tuttavia non si può negare che una delle criticità più evidenti è legata alla mancanza di infrastrutture pubbliche di ricarica che rappresenta la maggiore preoccupazione degli automobilisti interessati alle vetture a zero emissioni.
La soluzione al problema passa dall’asfalto che ricarica che molto presto potrebbe diventare realtà grazie al progetto tutto italiano “Arena del Futuro”, ad oggi in fase di sperimentazione sull’autostrada A35 Brebemi-Aleatica in collaborazione con partner considerati punti di riferimento nei rispetti settori: ABB, Electreon, FIAMM Energy Technology, IVECO, IVECO Bus, Mapei, Pizzarotti, Politecnico di Milano, Prysmian, Stellantis, TIM, Università Roma Tre e Università di Parma.
L’arena non è altro che un anello di asfalto della lunghezza di 1.050 metri, situato all’interno di un’area privata dell’autostrada A35 nei pressi dell’uscita Chiari Ovest, alimentato con una potenza di 1 MW. Qui verranno i effettuati i test per verificare l’applicabilità della ricarica a induzione su larga scala allo scopo di ridefinire il futuro della mobilità elettrica.
In altre parole nei prossimi anni, grazie alla tecnologia che si basa sulle leggi dell’induzione magnetica, potremo dire addio alla range anxiety – ovvero la paura di non riuscire a ricaricare il veicolo prima che la batteria si esaurisca – e ricaricare l’auto mentre la vettura procede su strada, senza essere costretti a fermarci alle colonnine elettriche per attaccare la spina e “fare il pieno”.
Come funziona l’asfalto che ricarica le auto elettriche?
La Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT) è la tecnologia alla base del manto stradale in grado di ricaricare le batterie delle macchine elettriche in modalità wireless.
Come funziona la ricarica a induzione? Pochi centimetri sotto l’asfalto vengono posizionate delle spire metalliche che trasferiscono l’energia direttamente al veicolo in movimento, garantendo la possibilità di fare rifornimento senza fili durante la marcia. Andando ad analizzare nel dettaglio l’asfalto che ricarica, scopriamo che sotto il manto stradale viene posizionato un trasmettitore, mentre a bordo dell’auto elettrica si trova un ricevitore. Il trasmettitore, ossia il circuito primario, genera un campo magnetico variabile nel tempo che viene recepito dal ricevitore, ovvero il circuito secondario. Il suddetto campo magnetico viene rilevato dagli elettroni presenti nel circuito secondario che muovendosi creano l’energia necessaria al veicolo.
Il sistema di ricarica a induzione, oltre ad estendere l’autonomia dei veicoli elettrificati, consentirebbe di ridurre le dimensioni delle batterie e di aumentare la vita media delle stesse grazie alla possibilità di evitare i problemi legati ai picchi di ricarica. Ma i vantaggi non finiscono qui: dietro all’asfalto sostenibile ci sono anche le tecnologie avanzate offerte dal 5G e le soluzioni basate sull’Intelligenza Artificiale che giocheranno un ruolo di primo piano nello scambio di informazioni tra il veicolo e le piattaforme di gestione, garantendo un aumento della sicurezza stradale e dei flussi di traffico.
Quali sono le caratteristiche degli asfalti tech?
Gli elementi principali che costituiscono il sistema di pavimentazione stradale sviluppato dal gruppo Mapei per il progetto “Arena del Futuro” sono:
- Un betoncino per emettitori ad induzione per la protezione delle spire, costituito da materiali a bassa interferenza con campi magnetici, che aderisce perfettamente con la membrana bituminosa di collegamento.
- Un betoncino da trincea, che contiene polimeri per allettare i cablaggi e le centraline che collegano le management units alle spire;
- Una membrana bituminosa modificata impiegata sul betoncino indurito per ottenere un buon collegamento con gli strati di asfalto collocati sopra le spire, prevenire un’eventuale propagazione di fessurazioni e garantire impermeabilità;
- Additivi chimici Mapei posizionati all’interno del bitume utilizzato in tutti gli strati sovrastanti le spire per facilitare la posa del conglomerato bituminoso e, in particolare, per prolungarne la vita quando sottoposto ad intensi campi magnetici, in un’ottica di durabilità, e quindi anche sostenibilità, della pavimentazione.
La sperimentazione dell’asfalto che ricarica nel resto del mondo
Dal circuito sperimentale “Arena del futuro”, lungo l’autostrada A35 Brebemi, al sistema KAIST della città di Gumi, nella Corea del Sud, la tecnologia dell’asfalto ad induzione viene sperimentata anche in altre parti del mondo non solo in Italia. A Gumi, già da alcuni anni, esistono due servizi di navetta bus che ricevono una ricarica completa prima di lasciare il deposito e lungo il percorso sfruttano l’asfalto che ricarica per arrivare a destinazione senza problemi.
In Cina, invece, nel 2017 è stato inaugurato un tratto di autostrada, lungo circa un chilometro, che produce energia elettrica grazie ai pannelli solari fotovoltaici installati al posto del tradizionale asfalto.
L’autostrada solare si trova nei pressi della città industriale di Jinin ed è stata costruita dall’azienda Qilu Transportation Development Group. Il manto stradale è formato da tre differenti strati sovrapposti: uno strato isolante sul fondo, che assorbe le sollecitazioni meccaniche, i moduli fotovoltaici nel mezzo e infine uno strato protettivo trasparente in superficie le cui caratteristiche ricordano il classico asfalto. Quest’ultimo è predisposto per la ricarica wireless dei veicoli elettrici, inoltre è dotato di sensori che consentono di monitorare la temperatura della strada e la frequenza di passaggio dei veicoli per aggiornare in tempo reale le informazioni sul traffico.
Un altro esempio arriva dalla più vicina Germania, dove una start-up ha realizzato un calcestruzzo costituito da cemento e particelle magnetiche riciclate a cui è stato dato il nome di Magment. La miscela, secondo l’azienda tedesca, sarà in grado di caricare anche le batterie di veicoli pesanti, superando i 200 kW di potenza in condizioni ottimali.
