ZeroFilo-bus. Il filobus senza filo basato sull'accumulo elettrico da super condensatori - Mobilità sostenibile

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QUALCHE SPUNTO SU...

ZeroFilo-bus. Il filobus senza filo basato sull'accumulo elettrico da super condensatori


Intervista all'Ing. Giovanni Pede (Responsabile attività ENEA per il progetto ZeroFilobus)

Un filobus senza filo. E’ questa l’idea che piano piano nei laboratori ENEA della Casaccia ha preso forma fino a diventare un brevetto ENEA dal nome molto esplicativo: ZeroFilobus. Il progetto ha  destato l’interesse del mondo dell’industria dell’autobus e la Breda Menarini, società di Finmeccanica, lo ha sposato inserendolo nel progetto più ampio di PBI (Piattaforma Bus Innovativi), che ha ottenuto il finanziamento di “Industria 2015”   
“In fondo eliminare il filo del filobus è una vecchia idea”, ci spiega l’Ingegner Pede responsabile dell’attività ENEA per il progetto, “ed ha portato ad esperimenti più o meno fortunati in giro per il mondo. Quello che noi abbiamo fatto con ZeroFilo-bus è stato sviluppare questa idea applicando e sperimentando le nuove tecnologie in nostro possesso: i supercondensatori e i sistemi intelligenti per la gestione della mobilità”.

Ingegner Pede, ci spieghi cos’è ZeroFilo-bus?
ZeroFilo-bus è un bus elettrico che si muove senza bisogno dell’alimentazione fornitagli dalla linea aerea, che anzi scompare con evidenti vantaggi pratici ed economici.
Ovviamente il “filobus” ha bisogno di energia elettrica per muoversi ed una soluzione, già in uso, è “fare il pieno” di energia  all’inizio del percorso.
La nostra intuizione, invece, è di  trasferire al filobus, ad ogni fermata di servizio, l’energia necessaria per raggiungere la successiva.

Quindi ad ogni fermata lo ZeroFilo-bus viene caricato. Ma così i tempi di ricarica non allungherebbero in modo considerevole i tempi di sosta? 
No, perché viene in nostro aiuto la tecnologia. Il problema era, infatti, effettuare la ricarica nell’arco di tempo necessario ai passeggeri per scendere e salire dal “filobus”. Ovviamente si tratta di un arco di tempo molto ristretto, una decina di secondi. La soluzione è stata istallare a bordo dei supercondensatori che hanno la caratteristica di potersi ricaricare in così poco tempo.

E se tra una fermata e l’altra i supercondensatori si scaricassero?
Giusto. Anche in questo caso ci viene in aiuto la tecnologia ma anche l’attenta attività di ricerca e sperimentazione che sta dietro questo progetto.
È chiaro che non si tratta soltanto di fornire l’energia necessaria per spostare il filobus da un punto all’altro, bisogna anche considerare quanti supercondensatori si possono installare senza modificare la capienza del mezzo, tenendo conto della distanza tra le due fermate, del traffico, della velocità che si vuol raggiungere e così via.
I nostri studi ci hanno permesso di rispondere a tutti questi vincoli in modo positivo garantendo, per bus della capienza uguale a quelli che vediamo in giro normalmente, un margine di carica tale per cui sia possibile saltare fino a due fermate di seguito se, ad esempio, non deve scendere o salire nessun passeggero.
La discrezionalità di gestione del mezzo non può essere delegata al conducente. Del resto non gli si può chiedere anche questo. Stiamo parlando di mobilità intelligente, per cui è necessario affidarsi a sistemi intelligenti per la gestione della mobilità sia a livello di centrale operativa per il monitoraggio del traffico ed il funzionamento delle strutture di alimentazione alle fermate, sia su ogni filobus per garantire la stima costante dello stato di carica del mezzo, per controllare il tempo di ricarica alle fermate, per la diagnosi di un malfunzionamento e altro.

Abbiamo parlato di supercondensatori, però esistono anche altri sistemi di accumulo elettrico come le batterie al litio. Ci può spiegare in poche parole cos’è un super condensatore e perché vi siete concentrati su questa tecnologia rispetto a quella delle batterie al litio?
Senza entrare nei particolari, i supercondensatori hanno la caratteristica di poter immagazzinare in poco tempo molta più energia. Quelli ora in commercio, ad esempio, possono accumulare energia corrispondente ad una capacità di 5000 Farad(1). Tanto per dare un ordine di grandezza il pianeta Terra ha una capacità di un Farad!
Inoltre possono rilasciarla in breve tempo. Tutto questo senza significative perdite di energia, cosa che succede invece alle batterie attraverso il calore, ad esempio.
Le batterie al litio sono, comunque, una tecnologia in grande sviluppo, necessaria per autonomie maggiori delle distanze considerate in questo caso.
Il supercondensatore, perciò, risponde meglio alle nostre esigenze. I tempi di ricarica  sono nell’ordine dell’ora nel caso delle batterie  mentre sono di secondi nel caso dei supercondensatori che quindi permettono la ricarica alla fermata; inoltre per fornire l’energia necessaria ai nostri “filobus” servirebbe una grande quantità di batterie da collocare, controllare, riparare e sostituire con costi di gestione molto più alti considerando che il ciclo di vita delle batterie (qualche migliaio di cicli) è molto più breve di quello dei supercondensatori (500.000 cicli).

Quali sono i vantaggi di ZeroFilo-bus?
I vantaggi di ZeroFilo-bus sono estetici, economici e ambientali. Pensiamo ad alcune zone  delle nostre città che perdono un po’ della loro bellezza a causa della presenza dei fili aerei delle tradizionali linee di filobus, con ZeroFilo-bus i fili non esistono più. Dal punto di vista economico installare le linee aeree ha dei costi elevati per ogni chilometro da coprire, oltre alla difficoltà di creare dei percorsi ad hoc. Eliminarle significa abbattere tutti questi costi e poter utilizzare anche i percorsi già esistenti dei bus non elettrici, con ZeroFilo-bus è necessario, semplicemente, stabilire una distanza massima tra i punti di ricarica ed installarli alle fermate prescelte ed ai capolinea. Dal punto di vista ambientale ZeroFilo-bus è ovviamente ad emissioni zero e se anche consideriamo la CO2 rilasciata dalla produzione di energia elettrica per il filobus questa è decisamente minore rispetto alla quantità di CO2 prodotta dai motori dei diesel. Inoltre dobbiamo considerare che parte dell’energia elettrica che servirebbe viene risparmiata, fino al 25-30%, perché autoprodotta ed accumulata dai supercondensatori sfruttando l’energia cinetica in frenata.
 
Come dicevamo prima il mondo dell’Industria si è dimostrato interessato al progetto, quali sono gli obiettivi preposti con la Breda Menarini?
Ora il mondo dell’industria è molto interessato ai sistemi ibridi, elettrici a batterie o con i supercondensatori, ma molte delle competenze che avevano acquisito in passato sono state trascurate per concentrarsi su altre. ENEA, invece, ha saputo conservare le proprie conoscenze e andare avanti nella Ricerca con le sue professionalità, e può quindi oggi offrire all’Industria conoscenze ed impianti all’avanguardia in Europa. La Breda Menarini ha creduto nella validità del nostro lavoro e lo ha inserito nel progetto Piattaforma Bus Innovativi  che riguarda la costruzione di autobus elettrici o ibridi, ottenendo i finanziamenti del programma nazionale “Industria 2015”. Il nostro principale obiettivo è di realizzare per il 2012 un prototipo per il sistema di accumulo di energia con i supercondensatori. Speriamo di poter realizzare anche un prototipo di ZeroFilo-bus e metterlo su strada anche grazie all’interesse di qualche Amministrazione Pubblica sensibile al tema.

 

(1)Il farad è l'unità di misura della capacità elettrica nel sistema internazionale di misura. Poichè il farad è un'unità molto grande, i valori comunemente utilizzati si esprimono in microfarad, nanofarad, o picofarad.

 

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