Auto a energia solare. Viste e prospettive

Nella ricerca di fonti energetiche alternative, le case automobilistiche stanno investendo molto nell'innovazione. Grazie a questo, il mondo dell'auto ha ricevuto veicoli elettrici davvero efficienti, nonché unità di alimentazione a idrogeno.

A proposito di motori a idrogeno, già recentemente ha parlato... Concentriamoci un po 'di più sui veicoli elettrici. Nella versione classica, questa è un'auto con una batteria enorme (anche se esiste già modelli di supercondensatori), che viene ricaricato dalla rete elettrica domestica, nonché dal terminale di una stazione di servizio.

Considerando che una carica, soprattutto quando fa freddo, dura poco, gli ingegneri stanno cercando di dotare l'auto di sistemi aggiuntivi per la raccolta dell'energia utile, che viene rilasciata durante il movimento dell'auto. Pertanto, il sistema di recupero raccoglie l'energia cinetica dall'impianto frenante e quando l'auto procede per inerzia, il telaio funge da generatore.

Alcuni modelli sono dotati di un motore a combustione interna, che funziona solo come generatore, indipendentemente dal fatto che l'auto stia guidando o meno. Un esempio di tali veicoli è la Chevrolet Volt.

Esiste un altro sistema che permette di ottenere l'energia richiesta senza emissioni nocive. Questi sono pannelli solari. Vale la pena riconoscere che questa tecnologia è stata a lungo utilizzata, ad esempio, nei veicoli spaziali, nonché per fornire alle centrali elettriche la propria energia.

Cosa puoi dire sulla possibilità di utilizzare questa tecnologia nei veicoli elettrici?

Caratteristiche generali

Il pannello solare funziona secondo il principio di convertire l'energia del nostro luminare in elettricità. Affinché l'auto possa muoversi in qualsiasi momento della giornata, l'energia deve essere accumulata nella batteria. Questa fonte di alimentazione deve anche fornire l'elettricità necessaria ad altri consumatori necessaria per una guida sicura (ad esempio, tergicristalli e fari) e per il comfort (ad esempio, il riscaldamento dell'abitacolo).

Diverse aziende negli Stati Uniti hanno aperto la strada all'uso di questa tecnologia negli anni '1950. Tuttavia, questo passaggio pratico non ha avuto successo. Il motivo era la mancanza di batterie ad alta capacità. Per questo motivo, l'auto elettrica aveva una riserva di carica insufficiente, soprattutto al buio. Il progetto è stato rinviato a tempi migliori.

Negli anni '90, si interessarono nuovamente alla tecnologia, poiché divenne possibile creare batterie con una maggiore efficienza. Grazie a questo, il modello potrebbe raccogliere più energia, che potrebbe poi essere utilizzata durante il movimento.

Lo sviluppo del trasporto elettrico consente di utilizzare la carica in modo più efficiente. Inoltre, ogni casa automobilistica ha interesse a ridurre il consumo di energia riducendo la resistenza della trasmissione, il flusso d'aria in arrivo e altri fattori. Ciò consente di aumentare la riserva di carica con una singola carica di oltre un chilometro. Ora questo intervallo è misurato da diverse centinaia di chilometri.

Inoltre, lo sviluppo di modifiche leggere di corpi e varie unità ha svolto un buon aiuto in questo. Ciò riduce il peso del veicolo, influenzando positivamente la velocità del veicolo. Tutti questi sviluppi innovativi sono utilizzati nei veicoli solari.

I motori installati su tali auto meritano un'attenzione particolare. Questi sono modelli senza spazzole. Tali modifiche utilizzano speciali elementi magnetici rari che riducono la resistenza al rotolamento e aumentano anche la potenza della centrale elettrica.

Un'altra opzione che ha il massimo effetto è l'uso di ruote motorizzate. Quindi la centrale non spreca energia per superare la resistenza di diversi elementi di trasmissione. Questa soluzione sarà particolarmente pratica per un'auto che ha un tipo di centrale elettrica ibrida.

L'ultimo sviluppo consente l'uso di una centrale elettrica in quasi tutti i veicoli a quattro ruote. Questa modifica è una batteria flessibile. È in grado di rilasciare in modo efficiente elettricità e assumere molte forme. Grazie a ciò, l'alimentatore può essere installato in diversi reparti dell'auto.

La ricarica della batteria viene effettuata dal pannello, che si trova principalmente sul tetto dell'auto, poiché il tetto ha una struttura piatta e consente di posizionare gli elementi ad angolo retto rispetto ai raggi del sole.

Quali sono i veicoli solari

Quasi tutte le aziende stanno sviluppando veicoli solari efficienti. Ecco alcuni dei progetti di concept car che abbiamo già completato:

• L'auto elettrica francese con questo tipo di alimentazione è la Venturi Eclectic. Il concetto è stato sviluppato nel 2006. L'auto è dotata di una centrale elettrica con una capacità di 22 cavalli. La velocità massima di trasporto è di 50 km / h, alla quale l'autonomia di crociera è di cinquanta chilometri. Il produttore utilizza un generatore eolico come ulteriore fonte di energia.
• Astrolab Eclectic è un altro sviluppo della stessa azienda francese, alimentato da energia solare. La particolarità dell'auto è che ha un corpo aperto e il pannello si trova attorno al perimetro attorno al guidatore e al suo passeggero. Ciò mantiene il centro di gravità il più vicino possibile al suolo. Questo modello accelera fino a 120 km / h. La batteria stessa ha una grande capacità e si trova direttamente sotto il pannello solare. La potenza dell'impianto è di 16 kW.
• Auto solare olandese per tutta la famiglia - Stella. Il modello è stato sviluppato da un gruppo di studenti nel 2013. L'auto ha ricevuto una forma futuristica e la carrozzeria è in alluminio. La distanza massima che un'auto può coprire è di circa 600 chilometri.
• Il 2015 ha visto l'emergere di un altro modello operativo, Immortus, creato da EVX Ventures di Melbourne, Australia. Questa vettura elettrica a due posti ha un discreto pannello solare, la cui superficie è di 2286 centimetri quadrati. Con tempo soleggiato, i veicoli possono viaggiare tutto il giorno senza ricaricare a nessuna distanza. Per fornire energia alla rete di bordo viene utilizzata una batteria con una capacità di soli 10 kW / h. In una giornata nuvolosa, l'auto è in grado di coprire una distanza di 399 km, e anche in questo caso a una velocità massima di 59 km / h. La società prevede di lanciare il modello in una serie, ma limitata: solo un centinaio di copie. Il costo di una macchina del genere sarà di circa 370 mila dollari.
• Un'altra macchina che utilizza questo tipo di energia mostra buoni risultati, anche come auto sportiva. Il modello Green GT del Solar World GT ha 400 cavalli e un limite di velocità di 275 chilometri all'ora.
• Nel 2011 si è svolta una competizione tra veicoli solari. È stato vinto da Tokai Challenger 2, un veicolo elettrico giapponese che utilizza l'energia solare. L'auto pesa solo 140 chilogrammi e accelera fino a 160 km / h.

La situazione oggi

Nel 2017, la società tedesca Sono Motors ha introdotto il modello Sion, che è già entrato nella serie. Il suo costo è di 29 USD. questa macchina elettrica ha ricevuto pannelli solari quasi su tutta la superficie del corpo.

L'auto accelera fino a 100 km / h. in 9 secondi e il limite di velocità è di 140 chilometri all'ora. La batteria ha una capacità di 35 kW / he una riserva di carica di 255 chilometri. Il pannello solare fornisce una piccola ricarica (per una giornata di sole la batteria si ricarica solo per percorrere circa 40 km), ma l'auto non può essere guidata solo da questa energia.

Nel 2019, gli ingegneri olandesi dell'Università di Eindhoven hanno annunciato l'inizio della raccolta dei preordini per la produzione di un'edizione limitata di Lightyear. Secondo gli ingegneri, questo modello incarnava i parametri di un'auto elettrica ideale: una lunga autonomia con una sola carica e la capacità di accumulare energia sufficiente per un lungo viaggio.

Alcuni dei membri del team hanno lavorato per Tesla e altre note aziende automobilistiche che sono seriamente coinvolte nella creazione di auto elettriche efficienti. Grazie a questa esperienza, il team è riuscito a creare un'auto con un'enorme riserva di carica (a seconda della velocità di trasporto, questo parametro varia da 400 a 800 chilometri).

Come promette il costruttore, l'auto sarà in grado di percorrere circa 20mila chilometri all'anno solo con l'energia solare. Questo dato ha interessato molti appassionati di auto, grazie ai quali l'azienda è riuscita ad attrarre circa 15 milioni di euro di investimenti e raccolto quasi un centinaio di preordini in un breve lasso di tempo. È vero, il costo di una macchina del genere è di 119 mila euro.

Nello stesso anno, la casa automobilistica giapponese ha annunciato le prove di un veicolo ibrido nazionale, la Prius, dotato di celle solari. Come promesso dai rappresentanti dell'azienda, la macchina avrà pannelli ultrasottili, che vengono utilizzati in astronautica. Ciò consentirà alla macchina di essere il più indipendente possibile dalla spina e dalla presa.

Ad oggi, è noto che il modello può essere ricaricato con tempo soleggiato per soli 56 chilometri. Inoltre, l'auto può sostare nel parcheggio o guidare lungo la strada. Secondo il principale ingegnere del dipartimento, Satoshi Shizuki, il modello non sarà presto rilasciato nella serie, perché l'ostacolo principale per questo è l'incapacità di mettere a disposizione dell'automobilista ordinario una cella solare ad alte prestazioni.

Pro e contro delle auto solari

Quindi, un'auto solare è la stessa auto elettrica, solo che utilizza una fonte di energia aggiuntiva: un pannello solare. Come ogni veicolo elettrico, questo tipo di veicolo presenta i seguenti vantaggi:

• Nessuna emissione, ma solo nel caso di utilizzo esclusivamente elettrico;
• Se il motore a combustione interna viene utilizzato solo come generatore, ciò ha anche un effetto positivo sulla compatibilità ambientale del trasporto. L'unità di potenza non subisce sovraccarichi, a causa dei quali l'MTC si brucia in modo efficiente;
• È possibile utilizzare qualsiasi capacità della batteria. La cosa più importante è che l'auto possa portarla via;
• L'assenza di unità meccaniche complesse garantisce una maggiore durata del veicolo;
• Elevato comfort durante la guida. Durante il funzionamento, la centrale elettrica non ronza e inoltre non vibra;
• Non è necessario cercare il carburante giusto per il motore;
• Gli sviluppi moderni assicurano l'uso efficiente dell'energia che viene rilasciata in qualsiasi trasporto, ma non viene utilizzata nelle auto convenzionali.

Con tutti gli svantaggi dei veicoli elettrici, i veicoli solari presentano i seguenti svantaggi:

• I pannelli solari sono troppo costosi. L'opzione budget richiede un'ampia area di esposizione alla luce solare e le modifiche compatte sono utilizzate nei veicoli spaziali e sono troppo costose per i normali appassionati di auto;
• Le auto solari non sono potenti e veloci come le auto convenzionali a benzina o diesel. Sebbene questo sia un vantaggio per la sicurezza di tale trasporto, ci sarebbero meno piloti sulle strade che non prendono sul serio la vita degli altri;
• La manutenzione di tali veicoli non è possibile, poiché anche le stazioni di servizio ufficiali non hanno specialisti che capiscano tali installazioni.

Questi sono i motivi principali per cui anche le copie funzionanti rimangono nella categoria dei concetti. Apparentemente, tutti stanno aspettando qualcuno che spenderà deliberatamente enormi somme di denaro per far funzionare le cose. Qualcosa di simile è accaduto quando molte aziende avevano modelli funzionanti di veicoli elettrici. Tuttavia, fino a quando la compagnia di Elon Musk non si è assunta l'intero fardello, nessuno voleva spendere i propri soldi, ma ha deciso di seguire la strada già battuta.

Ecco una rapida panoramica di uno di questi veicoli, la Toyota Prius:

Wow! Toyota Prius sui pannelli solari!