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Lavori di costruzione dal 1掳 maggio su un tratto di autostrada lungo un quarto di miglio che verr脿 utilizzato per testare il trasferimento di potenza wireless a un camion elettrico per carichi pesanti. (Immagine: Purdue University/Greta Bell)

Questa 猫 esattamente la domanda a cui sta rispondendo un team di ingegneri civili e scienziati della Purdue University nell'Indiana, negli Stati Uniti, nell'ambito dell'iniziativa ASPIRE (Advancing Sustainability through Power Infrastructure for Road Electrification) della National Science Foundation degli Stati Uniti, che fa parte del programma Engineering Research Center del gruppo.

L'idea 猫 semplice: realizzare un sistema di ricarica elettrica in autostrada che mantenga in modalit脿 wireless la carica della batteria di un veicolo elettrico delle dimensioni massime di un autoarticolato.

Si tratta di un prodotto denominato progetto Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT), gi脿 disponibile in forma fissa per gli utenti finali.

John Haddock, professore di ingegneria civile alla Purdue, che sta guidando il ruolo della scuola nel progetto, afferma: "脠 possibile acquistare la tecnologia per la ricarica stazionaria; potresti metterne una nel tuo garage cos矛, quando la copri con la copertura, caricher脿 la tua auto e non dovresti collegare nulla".

Haddock ha affermato che il suo team sta prendendo quel concetto e lo sta rendendo dinamico, inserendolo nelle strade in modo che veicoli grandi come i camion, che viaggiano a 65 miglia orarie (105 km/h), possano mantenere la carica.

"Il che significa che le auto, mentre percorrono la strada, sarebbero in grado di ricevere una carica dal sistema", spiega, notando che utilizza un campo magnetico per trasferire energia elettrica. "Il sistema 猫 un sistema induttivo".

Haddock chiarisce che la tecnologia probabilmente non sarebbe abbastanza potente da aumentare la carica del veicolo, ma impedirebbe che la batteria si scarichi durante l'utilizzo della strada elettrica.

Il professore della Purdue University John Haddock, a sinistra, e lo studente laureato Oscar Moncada esaminano una lastra di pavimentazione in calcestruzzo con tecnologia di trasferimento di potenza wireless. La macchina sul retro 猫 stata progettata per imitare met脿 dell'asse di un semirimorchio per testare la funzionalit脿 del prototipo. (Immagine: fornita da Consensus Digital Media)

"Il sistema [potrebbe] caricare la batteria nei veicoli pi霉 piccoli", ipotizza Haddock, affermando che un camion come il Ford F-150 Lightning potrebbe effettivamente aumentare la sua autonomia durante la guida in autostrada in ricarica.

Purdue, insieme al produttore statunitense di motori e generatori di energia Cummins, all'Indiana Department of Transportation (InDOT), alla societ脿 di consulenza infrastrutturale americana AECOM, agli ingegneri PC Krause and Associates e all'appaltatore White Construction hanno collaborato al progetto, la cui costruzione 猫 iniziata il 1掳 aprile. Una volta completata la costruzione del prototipo, i test saranno condotti fino all'autunno del 2024.

Utilizzando la stessa scienza utilizzata dagli smartphone per ricaricarsi in modalit脿 wireless quando vengono posizionati su una piattaforma di atterraggio, il prototipo 猫 posizionato su un piccolo tratto di strada sulle autostrade statunitensi 231 e 52 a West Lafayette, Indiana, Stati Uniti.

La tecnologia di ricarica 猫 stata progettata in modo da poter essere adattata alle reti stradali esistenti.

Alla fine, l'InDOT ha in programma di costruire un banco di prova lungo un quarto di miglio (0,4 km) per testare specificamente la capacit脿 del calcestruzzo di caricare camion pesanti a 200 kW e oltre, secondo Purdue. La valutazione non sar脿 per gli utenti pubblici, tuttavia, poich茅 la ricarica verr脿 attivata solo durante i periodi di prova.

La fattibilit脿 economica 猫 'speculativa'

Sebbene sia ancora troppo presto per affermare che le strade con ricarica per veicoli elettrici saranno un elemento fondamentale del futuro degli Stati Uniti, il progetto DWPT potrebbe avere notevoli vantaggi se un ente o un comune riuscisse a comprenderne gli aspetti economici.

"Questa tecnologia funzioner脿", afferma John Kresse, direttore delle tecnologie ibride ed elettrificate di Cummins, "ma la fattibilit脿 economica 猫 altamente speculativa".

Cummins fornisce il camion elettrico a batteria che verr脿 utilizzato per testare il DWPT. Il veicolo sar脿 integrato con il sistema di ricarica di Purdue per monitorare meglio le capacit脿 di ricarica.

Per un progetto pilota il cui avvio 猫 previsto per il 2025, le bobine nere in primo piano in questa foto saranno utilizzate per trasferire energia al camion elettrico Cummins per impieghi gravosi sullo sfondo. (Immagine: Purdue University/Greta Bell)

Haddock della Purdue University ha suggerito un modello simile a quello delle autostrade o delle superstrade a pedaggio che potrebbe risolvere i problemi in termini di costi: gli automobilisti pagano per accedere alla possibilit脿 di ricarica e pagano in base all'utilizzo.

Nelle fasi iniziali, per貌, le domande (comprensibilmente) sono pi霉 numerose delle risposte.

"Pu貌 essere distribuito in modo economicamente conveniente e verr脿 utilizzato per recuperare quei costi? Il 'costo del trasferimento di potenza' per gli operatori della flotta pu貌 essere reso relativamente paragonabile alla ricarica via cavo?" chiede Kresse retoricamente.

Se si riesce a ottenere un valore, 鈥減u貌 fornire un vantaggio enorme nel consentire a un camion elettrico a batteria di raggiungere un鈥檃utonomia elevata, [eliminare o ridurre] i tempi di sosta associati alla ricarica e [ridurre] le dimensioni della batteria鈥�, risponde.

Secondo Haddock, il concetto DWPT sarebbe pi霉 efficace sulle autostrade ad alto traffico, in particolare quelle con un notevole traffico merci e transfrontaliero.

"Non tutte le strade ne avrebbero bisogno", afferma Haddock. "L'unico modo in cui potrebbe essere conveniente 猫 se fosse progettato per i camion pesanti, [e] non tutte le pavimentazioni ne avrebbero bisogno; non l'intera lunghezza".

Haddock aggiunge che, guardando al futuro, un Dipartimento dei trasporti statale farebbe bene a scaglionare la tecnologia.

"Forse ce l'hai per dieci miglia (16 km) e poi non ne hai pi霉 per 20 miglia (32 km)", ha suggerito Haddock.

Kresse cita una ricerca secondo cui solo il 20% delle autostrade interstatali degli Stati Uniti avrebbe bisogno di questa tecnologia per avere un impatto.

"L'industria non richieder脿 che il 100% delle autostrade disponga di un trasferimento di potenza wireless dinamico", conferma, osservando che, tuttavia, si tratta di un'iniziativa ad alto costo al 20%.

Tuttavia, qualunque sia il prezzo tra un decennio o pi霉, il potenziale non ne risente, e il Dipartimento dei trasporti dell'Indiana attende con ansia un futuro di strade wireless e auto-ricaricabili.

"In caso di successo, si aprirebbe una finestra di opportunit脿 per ulteriori innovazioni, che verrebbero discusse al termine del collaudo pilota", afferma InDOT.

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