La ricerca condotta in Indiana getta le basi per la realizzazione di autostrade in grado di ricaricare veicoli elettrici di tutte le dimensioni in tutto il Paese.
- Primo tratto di autostrada con ricarica wireless dinamica.
- Camion pesanti che ricevono 190 kilowatt a 105 km/h.
- Riduzione delle batterie, meno peso, più carico utile.
- Meno soste, meno ansia da autonomia.
- Prototipo fattibile per elettrificare migliaia di chilometri.
- Costi di infrastruttura potenzialmente più bassi.
- Stati Uniti, Europa e Asia stanno testando sistemi simili.
- Passo fondamentale verso reti stradali intelligenti.
Una prova che segna un prima e un dopo
Per la prima volta negli Stati Uniti, un camion elettrico di grande tonnellaggio ha ricevuto energia mentre circolava in autostrada, a velocità reale e senza fermarsi. Il progresso non è da poco: dimostra che una strada in grado di ricaricare i veicoli in movimento non è più un concetto futuristico, ma una tecnologia con basi tecniche e fattibilità economica.
Il tratto sperimentale, lungo circa 400 metri, è stato installato sulla U.S. 52/231, a West Lafayette (Indiana). È stato progettato dai team di ingegneri della Purdue University insieme al Dipartimento dei Trasporti dell’Indiana (INDOT), in collaborazione con aziende come Cummins, AECOM e White Construction. Il test è stato effettuato questo autunno, utilizzando un camion di classe 8 modificato per integrare una bobina ricevente sotto il telaio.
Nadia Gkritza, professoressa della Purdue, lo ha riassunto chiaramente: la tecnologia non solo funziona, ma può essere scalata per ambienti reali e per veicoli di tutte le dimensioni.
Tecnologia all’avanguardia incorporata nel cemento
Il sistema si basa sul trasferimento dinamico di energia wireless, un’evoluzione dei caricatori a induzione già utilizzati nei telefoni cellulari, ma portato a potenze di una portata completamente diversa. In questo caso, la pavimentazione nasconde bobine emittenti di grandi dimensioni che generano campi magnetici in grado di trasferire fino a 190 kW a un camion che viaggia a 105 km/h. Una cifra molto superiore a qualsiasi test precedente nel paese.
Per capire la portata: tale potenza alimenterebbe cento abitazioni contemporaneamente.
L’integrazione delle bobine trasmittenti all’interno del calcestruzzo, che è il materiale predominante nei tratti a traffico pesante del sistema interstatale statunitense, consente all’infrastruttura di resistere a carichi estremi e cicli termici senza perdere efficienza. Inoltre, riduce i costi di manutenzione rispetto ad alternative più complesse.
Perché iniziare dai camion pesanti
I camion rappresentano la spina dorsale del trasporto merci negli Stati Uniti e consumano più energia di qualsiasi altro tipo di veicolo su strada. Ma hanno anche un punto debole: richiedono batterie enormi, pesanti e costose. Elettrificarli significa superare sfide di autonomia, tempi di ricarica e massa utile.
La ricarica wireless in autostrada cambia completamente l’approccio. Se il camion riceve energia in modo continuo o semi-costante:
- Non dipenderebbe da batterie giganti, il che riduce il costo del veicolo.
- Aumenterebbe la capacità di carico, poiché la batteria occuperebbe meno spazio e peserebbe meno.
- Diminuirebbe la necessità di fermarsi, riducendo i tempi e migliorando la logistica.
E la cosa migliore: un sistema progettato per soddisfare le esigenze di un camion da 40 tonnellate può alimentare, senza modifiche rilevanti, auto, furgoni o autobus.
Un modello che potrebbe eliminare l’ansia da autonomia
Il team della Purdue insiste su un concetto semplice: se una strada fornisce energia, i veicoli possono utilizzare batterie più piccole, economiche e leggere. Ciò ha una serie di effetti a catena:
- Costo di acquisto inferiore.
- Minore utilizzo di materiali critici (litio, nichel, cobalto).
- Carica distribuita e costante, senza picchi di domanda sulla rete.
- Riduzione massiccia dell’infrastruttura dei megacaricatori.
John Haddock, professore di ingegneria civile, lo ha espresso in modo diretto: la strada diventa il caricatore. Proprio come un cellulare su una base wireless, ma su scala autostradale.
Implicazioni tecniche: bobine, magnetismo ed efficienza a grande distanza
Trasferire energia magnetica a diversi centimetri dal suolo, con un veicolo in rapido movimento, moltiplica le difficoltà. L’allineamento, la stabilità del campo e l’efficienza energetica devono essere mantenuti senza che il conducente faccia assolutamente nulla. È ingegneria di precisione.
In questo caso, Purdue ha ottenuto:
- Bobine in grado di funzionare con potenze molto superiori ai sistemi esistenti negli Stati Uniti.
- Un design che evita di avere più bobine riceventi nel rimorchio, semplificando il veicolo.
- Un sistema compatibile con i futuri standard del settore, fondamentale affinché gli Stati adottino infrastrutture interoperabili.
Un ecosistema che non funziona da solo
Il progetto fa parte di ASPIRE, un centro di ricerca finanziato dalla National Science Foundation che riunisce oltre 400 membri tra università, industria, ONG e organismi pubblici. L’obiettivo: elettrificare i trasporti in modo intelligente, senza trasferire i problemi ad altre parti del sistema energetico.
Stati come Utah, Colorado, Michigan o Florida stanno già studiando scenari simili. L’Europa sta seguendo la stessa strada, con test in Germania, Svezia e Italia. Israele e Corea del Sud stanno testando i propri modelli. Il concetto è già sul tavolo politico.
Verso uno standard nazionale per le strade elettrificate
La prova in Indiana farà parte dello sviluppo di protocolli e standard per strade con carico dinamico. Senza una base comune, ogni azienda o stato potrebbe progettare sistemi incompatibili tra loro, il che frenerebbe l’implementazione.
L’obiettivo è evitare questa frammentazione e promuovere un modello interoperabile:
- Qualsiasi veicolo compatibile dovrebbe poter utilizzare qualsiasi strada elettrificata.
- Gli operatori delle infrastrutture hanno bisogno di sicurezza tecnica e finanziaria prima di investire.
- L’industria ha bisogno di stabilità per produrre veicoli adeguati.
Il progetto di Purdue va proprio in questa direzione.
Potenziale
La tecnologia che Purdue ha messo in atto apre porte molto realistiche:
- Corridoi elettrici per merci tra porti, zone logistiche e centri di distribuzione.
- Riduzione del consumo energetico di picco, poiché il carico viene distribuito lungo il percorso.
- Elettrificazione accelerata del trasporto pesante, uno dei settori più difficili da decarbonizzare.
- Uso più efficiente dello spazio pubblico: meno stazioni di ricarica giganti e più infrastrutture integrate nella strada stessa.
- Impulso alla transizione energetica negli stati in cui l’adozione dei veicoli elettrici è lenta per ragioni culturali o economiche.
Se questo tipo di strade viene implementato con criterio, iniziando da tratti strategici, dando priorità alle zone ad alto traffico e combinando l’energia rinnovabile nella rete, può diventare uno strumento efficace per ridurre le emissioni senza alterare la vita quotidiana di milioni di persone.
Un piccolo passo in termini di metri, ma grande in termini di visione: trasformare la strada stessa in parte attiva della transizione energetica.
