Un autobus elettrico che si ricarica direttamente dalle ruote, mentre è fermo alla fermata, senza cavi e senza tempi morti in deposito. Sembra fantascienza, invece è un progetto concreto nato in Svizzera dalla spin-off Winduction del politecnico ETH. L’idea è tanto semplice quanto furba: sfruttare l’unico punto del veicolo che tocca sempre l’asfalto, cioè la gomma, per trasferire energia alla batteria. Risultato? Batterie più piccole, più leggere e meno costose, con meno peso da portare in giro tutto il giorno.
Il principio si chiama biberonaggio, un termine che in gergo indica la ricarica a piccole dosi durante il servizio. Non è una novità in assoluto: in Europa, e anche in Italia, si usano già i pantografi, mentre in Spagna sono stati mostrati sistemi a induzione firmati Alstom. La differenza qui sta in un dettaglio che cambia tutto. Invece di piazzare la bobina sotto la scocca del mezzo, i ricercatori svizzeri l’hanno spostata dentro la ruota.
Quando la ricarica passa dalla strada alle ruote
Il problema di partenza è noto a chi si occupa di trasporto pubblico. La maggior parte degli autobus elettrici si ricarica di notte in deposito e durante il giorno si trascina dietro batterie pesanti e costose. Un metodo poco efficiente, che tra l’altro non sfrutta le rinnovabili disponibili proprio nelle ore diurne. I tre fondatori, Sonam Bhuka, Sylvain Fricker e Laurin Schwitter, raccontano così la loro prima prova: «La ruota posteriore del postbus, un modello un po’ datato, poggia su una piastra grande più o meno come un carrello della spesa. All’improvviso la batteria del bus inizia a ricaricarsi. 10 per cento, 20, 30, l’indicatore sale costantemente, senza alcun cavo».
Il nome Winduction deriva proprio da wheel-based induction, cioè induzione basata sulla ruota. Il funzionamento ruota attorno a sistemi di bobine accoppiate magneticamente. Un primo gruppo di bobine sta in una piastra annegata nel manto stradale e collegata alla rete elettrica. Un secondo gruppo, integrato dentro uno pneumatico sviluppato apposta, cattura l’energia quando il mezzo si ferma e la passa alla batteria. Il vantaggio tecnico è chiaro: avvicinando le bobine si riduce quella distanza tra strada e sottoscocca che, nei sistemi a induzione tradizionali, fa crollare l’efficienza. Secondo i ricercatori il sistema arriva a un rendimento superiore al 90 per cento, con meno del 10 per cento di energia dispersa.
Il nodo degli pneumatici e i risparmi stimati
C’è però un ostacolo tecnico da superare, e non da poco. Gli pneumatici normali degli autobus contengono cinture in acciaio che danno stabilità, ma che reagiscono male al campo magnetico, trasformando buona parte dell’energia in calore invece di passarla alla batteria. Per questo il team sta lavorando con diversi partner a una gomma completamente nuova, priva di acciaio. Schwitter, amministratore delegato dell’azienda, ammette che serviranno investimenti, ma precisa che il maggior costo del singolo pneumatico resta «quasi trascurabile» rispetto alle spese totali di un autobus.
I conti sui risparmi sono stati fatti sulla linea tra l’aeroporto di Zurigo e il quartiere Oerlikon. Batterie più piccole significano mezzi meno cari e più posti per i passeggeri. Le piastre a terra, inoltre, costano poco rispetto alle infrastrutture di ricarica classiche. Sulla tratta analizzata basterebbero piastre in sole 2 delle 24 fermate, dove i bus accumulerebbero circa 3 ore di ricarica nell’arco di una giornata operativa di 16 ore. Oggi, su quella stessa linea, gli autobus restano attaccati alla corrente per cinque ore di notte, con una richiesta di potenza molto più alta. Uno studio di fattibilità con gli operatori del trasporto pubblico è attualmente in corso per quantificare i vantaggi reali.
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Immagine: vaielettrico.it