In collaborazione con Rivoluzione sostenibile: Arena del Futuro e la Tecnologia DWPT per l’auto elettrica di oggi e di domani

Valerio Porcu

Tempo di lettura: 7' 4''

Pubblicato il: 23/02/2024

Nel panorama dell'innovazione tecnologica, la ricerca e lo sviluppo di soluzioni innovative orientate alla sostenibilità ambientale e all'efficienza energetica stanno assumendo un ruolo sempre più rilevante. In questo contesto, il progetto "Arena del Futuro" si distingue come un ambizioso tentativo di coniugare tecnologia avanzata e sostenibilità, concentrandosi sull'implementazione di sistemi di ricarica wireless per veicoli elettrici.

Al cuore di questo progetto si trova la tecnologia Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT), una soluzione rivoluzionaria che promette di trasformare il modo in cui concepiamo la mobilità elettrica. La DWPT consente la ricarica continua e senza fili di veicoli in movimento, superando le limitazioni dei tradizionali metodi di ricarica.

Tecnologia DWPT

La Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT) rappresenta un'evoluzione significativa nel campo della ricarica wireless dei veicoli elettrici. A differenza dei sistemi convenzionali, che richiedono che il veicolo sia fermo e posizionato sopra una stazione di ricarica, la tecnologia DWPT consente la ricarica continua e senza fili dei veicoli anche mentre sono in movimento.

La chiave di questa tecnologia risiede nell'induzione dinamica, che consente il trasferimento di energia tra la strada e il veicolo attraverso campi magnetici variabili. Utilizzando bobine integrate nella superficie stradale e nel veicolo stesso, il sistema DWPT è in grado di trasmettere energia efficacemente, consentendo ai veicoli di essere ricaricati mentre si trovano in movimento lungo percorsi appositamente attrezzati.

In poche parole: l’auto si muove lungo la strada, ma la strada è anche un sistema per caricare la batteria del mezzo stesso.

Arena del futuro e A35 Brebemi

Il progetto "Arena del Futuro" si propone una serie di obiettivi ambiziosi al fine di promuovere l'adozione e lo sviluppo della tecnologia DWPT. Tra questi obiettivi c’è la realizzazione di un ambiente prototipale in grado di dimostrare l'efficacia e la fattibilità della ricarica wireless dinamica per veicoli elettrici. Attraverso la creazione di un'infrastruttura appositamente progettata, il progetto mira a testare e perfezionare la tecnologia DWPT in condizioni reali, valutando la sua efficienza, sicurezza e compatibilità con diversi tipi di veicoli e sistemi di mobilità.

In particolare ABB, in collaborazione con diversi partner tra i quali Politecnico di Milano, Stellantis e Brebemi-Aleatica, sta portando avanti la sperimentazione su un circuito appositamente realizzato lungo l’autostrada A35, direttissima Brescia-Milano. Qui il manto stradale è stato dotato del sistema (DWPT), e la struttura è diventata luogo di sperimentazione e dimostrazioni. 

L'obiettivo principale del progetto "Arena del Futuro" è dimostrare che il DWPT consente ai veicoli elettrici a batteria (BEV) di viaggiare ad alta velocità senza consumare l'energia accumulata nella batteria. Questo elimina l'ansia da autonomia per i conducenti e favorisce la decarbonizzazione e la sostenibilità ambientale nel settore della mobilità.

In teoria, dunque, un’auto elettrica potrebbe muoversi a batteria lungo le strade urbane, ma poi contare su una fonte di energia costante nel percorrere i tratti extraurbani e le autostrada. Riuscire a realizzare uno scenario simile significherebbe una vera e profonda rivoluzione per la mobilità. 

Implementazione sul circuito "Arena del Futuro"

Il circuito "Arena del Futuro" rappresenta un ambiente innovativo progettato per testare e perfezionare la tecnologia DWPT in condizioni reali. Situato in un'area appositamente designata, il circuito offre una serie di tracciati e infrastrutture appositamente attrezzate per supportare il trasferimento dinamico di energia ai veicoli elettrici.

Il circuito è caratterizzato da una serie di segmenti stradali dotati di bobine di induzione integrate nel manto stradale, che consentono il trasferimento di energia ai veicoli attraverso campi magnetici variabili. Lungo il percorso sono presenti anche sensori e dispositivi di monitoraggio per valutare l'efficienza e l'affidabilità del sistema.

Durante i test condotti sul circuito "Arena del Futuro", sono stati esaminati diversi aspetti della tecnologia DWPT, tra cui l'efficienza del trasferimento di energia, la sicurezza del sistema e la sua compatibilità con una varietà di veicoli elettrici.

Funziona per ogni tipo di veicolo

I risultati dei test condotti sul circuito "Arena del Futuro" sono stati estremamente promettenti. La tecnologia DWPT ha dimostrato di essere in grado di ricaricare in modo efficiente e sicuro una vasta gamma di veicoli elettrici, compresi modelli di consumo come la Fiat Nuova 500 elettrica.

Gli studi condotti hanno evidenziato un'elevata efficienza nel trasferimento di energia, con percentuali di ricarica che superano ampiamente le aspettative iniziali. Inoltre, il sistema si è dimostrato affidabile e sicuro, con livelli di emissione elettromagnetica al di sotto dei limiti di sicurezza stabiliti dalle normative.

In particolare, i test condotti hanno evidenziato la versatilità della tecnologia DWPT, che si è adattata con successo a diversi tipi di veicoli e alle loro specifiche esigenze di ricarica.

Il successo del progetto Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT) è stato reso possibile grazie alla collaborazione di diversi partner chiave, ognuno dei quali ha contribuito in modo significativo allo sviluppo e all'implementazione della tecnologia.

Insieme ad ABB hanno lavorato il Centro di Ricerca per l'Energia Rinnovabile (CRER), Stellantis, Maserati, Università Politecnica delle Marche e altri ancora. 

ABB Sace Infinitus

Arena del Futuro non è solo il luogo dove sta nascendo un nuovo tipo di trasporto elettrico, ma anche il terreno dove ABB ha sperimentato e creato altre novità tecnologiche. 

Novità come l'innovativo interruttore a stato solido SACE Infinitus, che promette di rivoluzionare l'industria marittima, rendendo le navi non solo più sicure ma anche più efficienti dal punto di vista energetico. Testato presso l'Arena del Futuro, questo dispositivo all'avanguardia consente alle imbarcazioni di utilizzare reti elettriche in corrente continua, offrendo una soluzione sostenibile ed efficiente per l'alimentazione delle navi.

SACE Infinitus è il primo interruttore automatico al mondo certificato IEC 60947-2 con tecnologia a semiconduttori ultrarapida. Rispetto agli interruttori tradizionali, è in grado di rilevare ed eliminare i guasti da cortocircuito 100 volte più velocemente e ha una durata 100 volte superiore.

Questo innovativo dispositivo contribuirà a migliorare l'efficienza del carburante delle navi fino al 20%, eliminando le perdite e le limitazioni della corrente alternata. La sua tecnologia avanzata consente una protezione ultraveloce, isolando le zone di guasto e riducendo al minimo il rischio di arco elettrico.

Inoltre, SACE Infinitus è progettato per integrarsi facilmente nelle nuove architetture di rete in corrente continua, rendendo la distribuzione dell'energia più sicura e facile da gestire. Con la sua certificazione DNV per applicazioni marittime a bassa tensione, questo dispositivo offre una protezione affidabile per una transizione sicura verso sistemi di alimentazione più sostenibili ed efficienti.

Impatto e prospettive future

La tecnologia Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT) promette di avere un impatto significativo sia sull'ambiente che sull'economia, aprendo la strada a una serie di nuove opportunità e benefici. I vantaggi sono numerosi e includono: 

1. Riduzione delle emissioni: Implementando DWPT su larga scala, si potrebbe ridurre significativamente l'impatto del trasporto su gomma, grazie a una maggiore diffusione dei veicoli elettrici. 
2. Efficienza energetica: La trasmissione wireless dell'energia consente un utilizzo più efficiente delle risorse energetiche, riducendo le perdite durante il trasferimento e aumentando l'efficienza complessiva del sistema.
3. Risparmio economico: DWPT potrebbe portare a significativi risparmi economici sia per i consumatori che per le industrie, riducendo i costi operativi legati al trasporto e alla mobilità.

Guardando al futuro, invece, non è difficile immaginare intere aree urbane dotate di tecnologia DWPT, e quindi città dove le auto elettriche possono muoversi in completa libertà. Inoltre si riduce la necessità di posizionare colonnine di ricarica, liberando la progettazione urbana da questa incombenza e restituendo un po’ di spazio ai cittadini. 

Oltre che nel trasporto privato, DWPT potrebbe trovare applicazioni in una vasta gamma di settori industriali, come la logistica, l'edilizia e l'energia rinnovabile, migliorando l'efficienza operativa e riducendo i costi di manutenzione.

Il progetto "Arena del Futuro" rappresenta un passo significativo verso l'implementazione e la dimostrazione pratica della tecnologia Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT), con risultati promettenti e implicazioni rilevanti per il futuro della mobilità e dell'energia.

L’esperimento ha dimostrato che questo approccio è realizzabile e che i benefici sono tangibili. DWPT si è dimostrata una tecnologia adattabile a una varietà di contesti e applicazioni, con potenziali benefici in settori diversi oltre alla mobilità. 

Le prospettive sono eccellenti sia a breve sia a lungo termine, con la tecnologia DWPT che promette di poter fare davvero molto per la realizzazione di una mobilità sostenibile e un mondo a emissioni zero.