Perché i veicoli elettrici a energia solare sono assenti dalle strade?

Gli ostacoli legati alla produzione di elettricità in loco e ai costi di installazione rendono attualmente difficile la diffusione su larga scala dei veicoli elettrici alimentati a energia solare.

Veicoli elettrici a energia solare partecipano alla gara World Solar Challenge. Foto: Composite World

Le auto a energia solare esistono davvero, e il luogo più comune per vederle è il World Solar Challenge, una gara biennale che si svolge in Australia. I concorrenti percorrono circa 3.000 km da Darwin, nell'Australia settentrionale, ad Adelaide, nell'Australia meridionale, utilizzando esclusivamente l'energia solare. Molte delle auto in gara sembrano più veicoli di parchi divertimento o di film di fantascienza che normali veicoli stradali. Questo potrebbe spiegare perché le auto a energia solare non siano ancora la scelta preferita per gli spostamenti quotidiani, almeno non per ora, secondo Popular Science .

Sebbene la Terra riceva ogni giorno molta luce solare, questa viene dispersa attraversando l'atmosfera, quindi relativamente poca raggiunge il suolo. In media, tenendo conto degli effetti delle diverse stagioni, l'energia proveniente dalla luce solare è di circa 342 watt/m² all'anno, sufficiente per alimentare un frigorifero standard. Le dimensioni delle automobili variano, ma un'auto di grandi dimensioni negli Stati Uniti, lunga circa 5,5 metri e larga 1,8 metri, ha una superficie di circa 9-10 m², che può raccogliere circa 3.420 watt di energia, sufficienti per alimentare un frigorifero, una lavastoviglie e un forno a microonde.

Gli impianti solari che forniscono elettricità a città e paesi utilizzano milioni di pannelli fotovoltaici distribuiti su migliaia di ettari. Alcuni impianti nelle zone desertiche utilizzano specchi disposti in file per concentrare l'energia solare. Ma un'automobile standard non ha una superficie sufficiente per raccogliere una tale quantità di energia solare.

Un altro problema è che le attuali celle fotovoltaiche non sono molto efficienti nel convertire la luce solare in elettricità. In genere, la loro efficienza si aggira intorno al 20%, il che significa che convertono circa un quinto dell'energia solare incidente in elettricità. Questo significa che 3.420 watt di energia solare che colpiscono un'auto tipica ricoperta di celle fotovoltaiche fornirebbero solo circa 684 watt di elettricità utilizzabile dal veicolo. Un veicolo elettrico, invece, necessita di 20.000 watt per raggiungere una velocità di 100 km/h.

I veicoli che partecipano al World Solar Challenge sono in genere molto grandi e progettati per massimizzare la superficie. Questo permette al veicolo di raccogliere quanta più luce solare possibile. Sebbene questo approccio non sia problematico per un'auto prototipo, la maggior parte dei modelli non ha finestrini o altri spazi oltre al sedile del conducente.

Un altro fattore è la posizione geografica, le ore di luce e le condizioni meteorologiche, che influenzano la quantità di energia solare che può essere generata. La Terra è inclinata sul proprio asse, quindi non tutte le aree ricevono la stessa quantità di luce solare in un dato momento. Quando l'emisfero settentrionale è inclinato verso il Sole, la metà superiore del globo riceve più luce solare, mentre l'emisfero meridionale è più freddo e buio. Quando l'emisfero meridionale è inclinato verso il Sole, le aree di quest'ultimo ricevono più luce solare rispetto alla metà superiore del pianeta.

Le regioni equatoriali ricevono molta luce solare durante tutto l'anno, quindi le aree vicine all'equatore, come la California meridionale o il deserto del Sahara, hanno un potenziale di energia solare maggiore rispetto alle aree più vicine ai poli terrestri, come l'Alaska. I veicoli elettrici a energia solare faticano inoltre a raccogliere abbastanza luce solare nelle giornate nuvolose o piovose. Anche i grandi impianti solari devono prevedere periodi in cui il sole non splende. Gli automobilisti devono viaggiare anche di notte. Per far funzionare un veicolo elettrico a energia solare dopo il tramonto, è necessario utilizzare l'energia in eccesso raccolta durante il giorno e immagazzinata nelle batterie. I pannelli fotovoltaici e le batterie aggiungono peso al veicolo e i veicoli più pesanti richiedono più elettricità per funzionare.

I ricercatori stanno cercando di progettare veicoli elettrici a energia solare più adatti all'uso quotidiano. Dovranno creare celle fotovoltaiche in grado di convertire la luce solare in energia in modo più efficiente, e che siano al contempo compatibili con le automobili. È inoltre fondamentale realizzare un sistema accessibile per le auto, in modo che anche gli acquirenti medi possano permetterselo.

Attualmente, l'alternativa più vicina ai veicoli elettrici a energia solare è la ricarica a casa o presso le stazioni di ricarica. A seconda di come viene prodotta l'elettricità, una parte dell'energia necessaria per ricaricare questi veicoli può provenire da celle fotovoltaiche, turbine eoliche, energia idroelettrica o altre fonti rinnovabili.

An Khang (Secondo Popsci )

Link alla fonte: https://vnexpress.net/tai-sao-xe-dien-mat-troi-khong-xuat-hien-tren-duong-4730284.html