Autostrada di ricarica wireless: i veicoli elettrici potrebbero non rimanere mai senza carica in futuro

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  Preveggenza quantistica
• 22 aprile 2022

Riepilogo approfondimenti

Immagina un mondo in cui i veicoli elettrici (EV) si ricaricano mentre percorrono autostrade appositamente progettate, un concetto che sta trasformando il modo in cui pensiamo ai trasporti. Questo spostamento verso le autostrade con ricarica wireless potrebbe portare ad una maggiore fiducia del pubblico nei veicoli elettrici, a una riduzione dei costi di produzione e alla creazione di nuovi modelli di business, come le autostrade a pedaggio che fanno pagare sia l’utilizzo della strada che la ricarica dei veicoli. Oltre a questi sviluppi promettenti, l’integrazione di questa tecnologia presenta anche sfide nella pianificazione, nelle normative di sicurezza e nella garanzia di un accesso equo.

Contesto autostradale di ricarica wireless

L'industria dei trasporti si è costantemente evoluta dall'invenzione della prima automobile. Man mano che i veicoli elettrici diventano sempre più popolari tra i consumatori, sono state proposte diverse soluzioni e implementati piani per rendere ampiamente disponibili la tecnologia e l’infrastruttura di ricarica delle batterie. La creazione di un’autostrada di ricarica wireless è un modo in cui i veicoli elettrici possono essere ricaricati mentre guidano, il che potrebbe portare a cambiamenti significativi nel settore automobilistico se questa tecnologia venisse adottata su larga scala. Questo concetto di ricarica in movimento può non solo aumentare la comodità per i proprietari di veicoli elettrici, ma anche aiutare a ridurre l’ansia da autonomia che spesso deriva dal possesso di un veicolo elettrico.

Il mondo potrebbe avvicinarsi alla costruzione di strade in grado di ricaricare continuamente veicoli elettrici e ibridi. Negli ultimi anni, in particolare nella seconda metà degli anni 2010, la domanda di veicoli elettrici è cresciuta in modo significativo sia nel mercato personale che in quello commerciale. Poiché sempre più veicoli elettrici circolano sulle strade di tutto il mondo, la necessità di infrastrutture di ricarica affidabili e convenienti continua a crescere. Le aziende in grado di creare nuove soluzioni in quest’area potrebbero anche ottenere un vantaggio commerciale significativo rispetto ai loro rivali, favorendo una sana concorrenza e riducendo potenzialmente i costi per i consumatori.

Lo sviluppo di autostrade per la ricarica wireless rappresenta un’interessante opportunità, ma comporta anche sfide che devono essere affrontate. L’integrazione di questa tecnologia nelle infrastrutture esistenti richiede un’attenta pianificazione, la collaborazione tra governi e aziende private e investimenti significativi. Potrebbe essere necessario stabilire standard e regolamenti di sicurezza per garantire che la tecnologia sia efficace e sicura. Nonostante questi ostacoli, i potenziali benefici di un sistema di ricarica più flessibile e di facile utilizzo per i veicoli elettrici sono chiari, e la ricerca di questa tecnologia potrebbe svolgere un ruolo fondamentale nel plasmare il futuro dei trasporti.

Impatto dirompente

Nell'ambito di un'iniziativa per fornire ai veicoli elettrici un'infrastruttura di ricarica continua negli Stati Uniti, il Dipartimento dei trasporti dell'Indiana (INDOT), in collaborazione con la Purdue University e una startup tedesca, Magment GmbH, ha annunciato a metà del 2021 l'intenzione di costruire autostrade per la ricarica wireless . Le autostrade userebbero un innovativo cemento magnetizzabile per caricare i veicoli elettrici in modalità wireless. 

INDOT prevede di eseguire il progetto in tre fasi. Nella prima e nella seconda fase, il progetto mirerà a testare, analizzare e ottimizzare la pavimentazione specializzata, critica in autostrada, in grado di caricare i veicoli che la percorrono. Il Joint Transportation Research Program (JTRP) di Purdue ospiterà queste prime due fasi nel campus di West Lafayette. La terza fase prevede la costruzione di un banco di prova lungo un quarto di miglio con una capacità di ricarica di 200 kilowatt e superiore per supportare il funzionamento di autocarri pesanti elettrici.

Il calcestruzzo magnetizzabile sarà prodotto combinando particelle magnetiche riciclate e cemento. Sulla base delle stime di Magment, l'efficienza di trasmissione wireless del calcestruzzo magnetizzabile è di circa il 95 percento, mentre i costi di installazione per la costruzione di queste strade specializzate sono simili alla costruzione stradale tradizionale. Oltre a supportare la crescita del settore dei veicoli elettrici, un numero maggiore di veicoli elettrici acquistati da ex conducenti di veicoli a combustione interna potrebbe portare a una riduzione delle emissioni di carbonio nelle aree urbane. 

Altre forme di autostrade per la ricarica wireless sono in fase di sperimentazione in tutto il mondo. Nel 2018, la Svezia ha sviluppato una rotaia elettrica in grado di trasferire energia attraverso un braccio mobile ai veicoli in movimento. ElectReon, un'azienda elettrica wireless israeliana, ha sviluppato un sistema di ricarica induttiva che è stato utilizzato per caricare con successo un camion elettrico. Queste tecnologie possono svolgere un ruolo essenziale nello stimolare le case automobilistiche ad abbracciare più rapidamente i veicoli elettrici, con la distanza di viaggio e la durata della batteria che rappresentano le sfide tecnologiche più urgenti che il settore deve affrontare. Ad esempio, tra le più grandi case automobilistiche in Germania, Volkswagen guida un consorzio per integrare la tecnologia di ricarica di ElectReon nei veicoli elettrici di nuova concezione. 

Implicazioni delle autostrade di ricarica wireless

Le implicazioni più ampie della ricarica wireless delle autostrade possono includere:

• Maggiore fiducia del grande pubblico nell’adozione dei veicoli elettrici in quanto può sviluppare una maggiore fiducia nei propri veicoli elettrici per trasportarli su lunghe distanze, portando a un’accettazione e a un utilizzo più diffuso dei veicoli elettrici nella vita quotidiana.
• Riduzione dei costi di produzione dei veicoli elettrici poiché le case automobilistiche possono produrre veicoli con batterie più piccole poiché i conducenti avranno i loro veicoli continuamente caricati durante i loro spostamenti, rendendo i veicoli elettrici più convenienti e accessibili a una gamma più ampia di consumatori.
• Il miglioramento delle catene di approvvigionamento, come i camion merci e vari altri veicoli commerciali, consentirà di viaggiare più a lungo senza la necessità di fermarsi per fare rifornimento o ricaricare, con conseguente logistica più efficiente e costi potenzialmente inferiori per il trasporto delle merci.
• Le società infrastrutturali che acquistano autostrade a pedaggio nuove o esistenti per convertirle in percorsi di ricarica ad alta tecnologia che faranno pagare agli automobilisti sia l’utilizzo di una determinata autostrada sia la ricarica dei loro veicoli elettrici durante la guida, creando nuovi modelli di business e flussi di entrate.
• In alcune regioni, le stazioni di rifornimento o di ricarica vengono completamente sostituite dalle autostrade a pedaggio indicate al punto precedente, portando a una trasformazione nel modo in cui le infrastrutture di rifornimento vengono progettate e utilizzate.
• I governi investono nello sviluppo e nella manutenzione delle autostrade per la ricarica wireless, portando a potenziali cambiamenti nelle politiche, nelle normative e nelle priorità di finanziamento pubblico dei trasporti.
• Un cambiamento nelle richieste del mercato del lavoro poiché la necessità di addetti alle stazioni di servizio tradizionali e ruoli correlati potrebbe diminuire, mentre potrebbero emergere nuove opportunità nella tecnologia, nella costruzione e nella manutenzione delle infrastrutture di ricarica wireless.
• Cambiamenti nella pianificazione e nello sviluppo urbano poiché le città potrebbero dover adattarsi alle nuove infrastrutture, portando a potenziali alterazioni nei modelli di traffico, nell’uso del territorio e nella progettazione della comunità.
• Possibili sfide nel garantire un accesso equo alla nuova tecnologia di ricarica, che portano a discussioni e politiche in materia di convenienza, accessibilità e inclusività.

Domande da considerare

• Pensi che le strade di ricarica wireless possano eliminare la necessità di stazioni di ricarica per veicoli elettrici?
• Quali potrebbero essere gli impatti negativi dell'introduzione di materiali magnetici nelle autostrade, in particolare quando i metalli non legati ai veicoli si trovano vicino all'autostrada?