Negli ultimi anni, i veicoli elettrici (EV) si sono affermati come modalità di trasporto sostenibile ed ecologica. Tuttavia, una delle principali sfide legate al possesso di un veicolo elettrico è la necessità di una ricarica regolare. Questo inconveniente spesso richiede frequenti soste presso le stazioni di ricarica, molto più frequenti rispetto a un’auto a benzina che deve fermarsi per fare rifornimento, interrompendo il flusso del viaggio. Ma cosa succederebbe se i veicoli elettrici potessero ricaricarsi anche in movimento? Ecco il concetto rivoluzionario delle strade elettriche: strade che ricaricano le auto elettriche. Questo potrebbe eliminare la necessità di frequenti soste di ricarica e rivoluzionare il modo in cui pensiamo al trasporto elettrico.
L’ascesa delle strade elettriche
Le strade elettriche, conosciute anche come strade elettrificate o autostrade elettroniche, rappresentano un’innovazione all’avanguardia che mira a ricaricare in modalità wireless i veicoli elettrici mentre sono in movimento. Questo concetto innovativo ha il potenziale per trasformare il modo in cui utilizziamo i veicoli elettrici, rendendoli ancora più convenienti e pratici per l’uso quotidiano. L’idea delle strade elettriche sta prendendo piede in tutto il mondo e paesi come gli Stati Uniti e la Svezia sono all’avanguardia nell’implementazione e nella sperimentazione di questa tecnologia.
La strada elettrica di Detroit
Negli Stati Uniti, Detroit ha ospitato il primo tratto di strada in grado di ricaricare in modalità wireless i veicoli elettrici, sia in sosta che in movimento. Questo tratto di un quarto di miglio della 14th Street nel Michigan Central di Detroit, un distretto di innovazione della mobilità, è dotato di bobine di ricarica induttiva realizzate dalla startup israeliana Electreon. L’installazione di questa strada elettrificata mira a testare e perfezionare la tecnologia di ricarica wireless in un ambiente reale prima di renderla disponibile al pubblico nei prossimi anni.
Il piano della Svezia per una strada elettrica permanente
Mentre l’introduzione della ricarica wireless nel centro di Detroit è un’innovazione pionieristica, la Svezia sta facendo un ulteriore passo avanti costruendo la prima strada elettrificata permanente per veicoli elettrici al mondo. Questo entusiasmante progetto prevede la trasformazione della strada europea E20, che collega gli hub logistici tra Hallsberg e Örebro, in una strada elettrificata. L’obiettivo è consentire alle auto e ai camion di ricaricarsi durante la guida, eliminando la necessità di frequenti soste presso le stazioni di ricarica. Il progetto dovrebbe essere completato entro il 2025 e potrebbe aprire la strada a un’espansione delle strade elettriche in tutto il Paese. Una strada elettrificata è uno spunto interessante per capire come potrebbero essere i trasporti in futuro.
Come funzionano le strade elettriche?
Mentre un veicolo elettrico è in movimento, le strade elettriche utilizzano tecnologie di ricarica all’avanguardia per inviare energia al veicolo in modalità wireless. Il sistema a catenaria, il sistema conduttivo (a terra), e il sistema induttivo sono le tre principali tecnologie di ricarica utilizzate nei sistemi stradali elettrici. Vediamo come funziona ciascuna di esse:
- Sistema a catenaria – utilizza cavi aerei per fornire elettricità a veicoli specifici, tra cui autobus e tram. I veicoli privati potrebbero non essere adatti a questa tecnologia, che è destinata soprattutto ai veicoli pesanti. Le auto possono essere caricate mentre sono in movimento, poiché sono dotate di ricevitori che si collegano alle linee aeree.
- Ricarica conduttiva – per far funzionare la ricarica conduttiva, l’elettricità viene trasferita ai veicoli elettrici attraverso un sistema di conduzione, come una rotaia o dei cavi incorporati. Sia le auto private che i veicoli pesanti possono utilizzare questo sistema. Le auto possono essere caricate mentre sono in movimento grazie a un bastone o a un braccio che si estende dal veicolo e che entra in contatto con la rotaia conduttiva.
- Ricarica induttiva – La ricarica induttiva è una tecnica di ricarica senza fili che trasferisce energia a una bobina di un veicolo elettrico utilizzando un’apparecchiatura specializzata installata sotto la strada. La bobina dell’auto quindi carica la batteria con l’energia ricevuta.
Vantaggi delle auto elettriche:
Vantaggi delle strade elettriche – Le strade elettriche offrono numerosi vantaggi che hanno il potenziale di trasformare il panorama del trasporto elettrico. Ecco alcuni dei principali vantaggi di questa tecnologia innovativa:
Ricarica comoda e senza interruzioni
Le strade elettriche offrono diversi vantaggi, ma la comodità è sicuramente uno dei più significativi. Ricaricando le auto elettriche su strada, i proprietari di veicoli elettrici si liberano dalla necessità di fermarsi frequentemente alle stazioni di ricarica. La perfetta integrazione della ricarica dinamica negli spostamenti quotidiani elimina la necessità di sessioni di ricarica prolungate, migliorando così la praticità dei veicoli elettrici per l’uso quotidiano e riducendo i tempi di viaggio.
Maggiore autonomia e batterie di dimensioni ridotte
Sulle strade elettrificate, la ricarica dinamica consente ai veicoli elettrici di andare più lontano con batterie più piccole. Le auto non sono più limitate dalla capacità delle loro batterie, poiché hanno la possibilità di ricaricarsi mentre sono in movimento. La maggiore capacità di autonomia dei veicoli elettrici consente loro di essere più simili alle auto convenzionali, alleviando le preoccupazioni dei proprietari di veicoli elettrici riguardo all’esaurimento del carburante.
Inoltre, i produttori di veicoli elettrici sono in grado di costruire veicoli con batterie più piccole, riducendo così i costi e il peso, grazie alla possibilità di ricaricare in movimento. Le batterie più piccole sono anche migliori per l’ambiente poiché richiedono meno materie prime per la produzione e generano meno rifiuti.
Funzionamento ininterrotto delle flotte elettriche
Il funzionamento delle flotte elettriche, tra cui furgoni per le consegne, camion a lungo raggio, autobus elettrici e robotaxi, potrebbe essere completamente trasformato dalle strade elettriche. Le strade elettriche riducono la necessità di soste di ricarica programmate, offrendo una ricarica continua durante il movimento e consentendo a questi veicoli di funzionare in modo continuo. Ciò aumenta la produttività complessiva, riduce i tempi di fermo e migliora l’efficienza delle flotte elettriche.
Impatto minimo sull’ambiente
Promuovendo l’adozione dei veicoli elettrici e l’implementazione di strade elettriche, questa iniziativa contribuisce a rendere l’ambiente più pulito ed ecologico, riducendo le emissioni di carbonio prodotte dai trasporti. La nascita delle prime strade elettriche al mondo segna un passo fondamentale verso il trasporto sostenibile, svolgendo un ruolo cruciale nella lotta contro il cambiamento climatico e aprendo la strada a un futuro più pulito, soprattutto con il progetto di diventare neutrale dal punto di vista delle emissioni di carbonio entro il 2050.
Sfide per le strade elettriche
Costi di implementazione e manutenzione
Il processo di integrazione della tecnologia di ricarica nell’attuale infrastruttura stradale è una parte costosa e intensiva in termini di lavoro nella costruzione di strade elettriche. Oltre al costo delle forniture, l’investimento iniziale copre anche i notevoli costi legati alla programmazione delle chiusure stradali e all’organizzazione della logistica dell’installazione. Dopo l’installazione, questi sistemi richiedono una manutenzione continua per garantire che rimangano sicuri e funzionali nel tempo. I costi elevati di questi elementi potrebbero essere un deterrente importante per la loro adozione diffusa, in quanto richiedono grandi investimenti da parte del settore pubblico e privato.
Ostacoli tecnici
Lo sviluppo di un sistema di trasferimento di energia affidabile ed efficiente, in grado di funzionare in diverse condizioni di traffico e in tutti gli scenari meteorologici, è una sfida complessa. Mantenere una connessione fisica stabile e sicura tra l’auto e la strada può essere una sfida per i sistemi conduttivi, in particolare quando si viaggia ad alta velocità o in condizioni meteorologiche avverse. I sistemi di ricarica induttivi, pur evitando il contatto diretto, devono essere altamente efficienti per ridurre al minimo le perdite di energia durante il trasferimento. Entrambi i sistemi devono essere abbastanza resistenti da sopportare l’usura dell’uso costante e devono essere scalabili tra diversi tipi di veicoli e condizioni stradali.
Problemi di sicurezza
Esistono validi problemi di sicurezza quando i componenti elettrici ad alta tensione vengono introdotti nelle superfici stradali, soprattutto quando si utilizzano tecniche di ricarica conduttiva che espongono materiali vulnerabili. È fondamentale salvaguardare la sicurezza di pedoni, ciclisti e animali, nonché dei conducenti di veicoli non elettrici. Questo implica garantire che il sistema non possa innescare incendi o creare altri pericoli, specialmente in condizioni meteorologiche avverse come inondazioni o tempeste di neve, e ridurre al minimo il rischio di scosse elettriche in caso di incidenti o malfunzionamenti.
Il futuro dei voli elettrici
Le strade elettriche, come quelle innovative svedesi, prospettano un futuro promettente per il trasporto elettrico. Poiché le nazioni a livello globale investono risorse nella ricerca e nello sviluppo, il futuro sembra roseo per un aumento dei progetti di strade elettrificate. Le autostrade elettriche richiederebbero ingenti investimenti infrastrutturali e uno sforzo sinergico tra governi, aziende tecnologiche e il settore automobilistico per integrarsi su larga scala nei nostri spostamenti quotidiani.
La lungimirante strategia svedese di potenziare la propria infrastruttura stradale elettrica di altri 3.000 chilometri entro il 2045 sottolinea l’impegno della nazione per il trasporto sostenibile, una mossa che ha attirato l’attenzione di wionews. Questa ambizione non è isolata: anche paesi come l’Italia, il Regno Unito, gli Stati Uniti e l’India si stanno avventurando nel campo delle strade elettriche, sostenendo progetti pilota. Il partenariato di ricerca CollERS 2 tra Svezia, Germania e Francia è un esempio lampante di collaborazione globale, con l’obiettivo di scambiare conoscenze e accelerare l’introduzione di reti di veicoli elettrici.
Conclusione
Le autostrade elettriche stanno aprendo la strada a un’era di trasformazione nel settore del trasporto elettrico. Questi sistemi innovativi rappresentano una soluzione efficiente e continua agli ostacoli legati alla proprietà dei veicoli elettrici, consentendo la ricarica in movimento dei veicoli stessi. Promettono maggiore autonomia, batterie più compatte ed economiche e il funzionamento ininterrotto delle flotte elettriche. Tuttavia, prima di un’adozione su larga scala, è necessario affrontare sfide significative, tra cui costi elevati, questioni di sicurezza e considerazioni tecnologiche.
Con l’incremento degli investimenti in ricerca, sviluppo e infrastrutture, la visione di una rete estesa di autostrade elettriche diventa sempre più concreta. Grazie alla loro capacità di ridurre le emissioni di carbonio e di promuovere un futuro più ecologico e sostenibile, le autostrade elettriche sono destinate a ridefinire i nostri standard di viaggio e a rivoluzionare il settore dei trasporti.
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Domande frequenti
An electric road, e-road, or electric highway is a road which enables an electric vehicle (EV) to charge on-the-go, rather than at charging points in various locations.
Electric roads charge vehicles using either conductive or inductive charging methods. Conductive charging involves direct electrical contact between the vehicle and charging elements in the road, such as embedded wires or rails. Inductive charging, on the other hand, uses electromagnetic fields generated by coils embedded in the road to transfer energy wirelessly to coils in the vehicle. Both methods allow electric vehicles (EVs) to be charged as they drive, eliminating the need to stop at charging stations.
Yes, electric roads are designed with safety as a paramount concern. For inductive charging systems, since the charging occurs wirelessly, there are no exposed electrical components, reducing the risk of electric shock. Conductive systems are designed to activate only when a compatible vehicle is directly over them, minimising safety risks.
Electric roads can significantly reduce greenhouse gas emissions by facilitating the increased use of electric vehicles. By eliminating range anxiety and reducing the need for large, heavy batteries, electric roads can make EVs more efficient and appealing, leading to a decrease in the use of fossil fuel-powered vehicles. Moreover, if powered by renewable energy sources, electric roads can contribute to a significant reduction in the carbon footprint of the transportation sector.
Currently, only electric vehicles equipped with compatible technology can use electric roads. For inductive charging, vehicles need to be fitted with a receiver coil compatible with the road’s electromagnetic system. For conductive charging, vehicles require a physical connection mechanism. As electric road technology develops and is standardised, it’s expected that more vehicles will be manufactured with built-in compatibility, or retrofitting options will become available for existing EVs to ensure broad access to the benefits of electric roads.
Yes, the Scandinavian country is building the first ever permanently electrified roadway, which will allow EVs to charge while they travel. This innovative e-motorway, which is expected to be completed in 2025, promises to transform EV infrastructure and eliminate a significant barrier to the technology.
The eRoadArland Group estimates that the cost of electrifying 12,000 miles of roads in Sweden would cost around $9.5 billion, but that money would be recovered in three years. Drivers who use the electrified road will be billed in part to cover some of these expenses.
