Gli automobilisti ibridi adorano l’idea di una guida a rifiuti zero. Ti fermi al semaforo rosso. Il motore a gas si spegne. Avanzate solo con l’elettricità. Zero emissioni. Zero spreco di carburante. È efficiente. Ma cosa succederebbe se l’efficienza non si fermasse quando si spegne il motore?
La maggior parte delle persone ritiene che gli ibridi plug-in risolvano questo problema. Li colleghi. La batteria si carica. Guidi ulteriormente prima che il motore a gas tossisca in vita. Funziona. Ma si basa sulla griglia. E la griglia è sporca. La maggior parte dell’energia proviene dalla combustione del carbone. Stai semplicemente spostando l’inquinamento dal tuo tubo di scappamento a una ciminiera a centinaia di chilometri di distanza.
Alcune case automobilistiche stanno alzando lo sguardo. Molto in alto. Al sole.
I pannelli solari non sono una nuova tecnologia. Sono decenni che li mettiamo sui tetti per evitare le bollette. Ma metterli sulle auto? Storicamente era troppo costoso. La tecnologia non ha giustificato il costo. Le cose stanno cambiando. Toyota. Audi. Stanno integrando le celle fotovoltaiche nei modelli ibridi.
I prezzi del gas sono volatili. Le preoccupazioni ambientali sono reali. Il solare potrebbe sembrare una bacchetta magica per il risparmio di carburante. Ma funziona? Può alimentare il motore elettrico? Oppure fa funzionare solo la radio e l’aria condizionata? Qual è il prezzo? Vale il premio?
Analizziamo la realtà degli ibridi dotati di energia solare.
La fisica di un tetto solare
Potresti pensare che il tetto di un’auto sia enorme. Non lo è. Rispetto a una casa, è un francobollo. Un tipico tetto di berlina offre circa 1,5-2 metri quadrati di superficie. Anche con i pannelli ad alta efficienza non si generano megawatt. Stai generando watt. Forse da 100 a 200 watt sotto la perfetta luce solare di picco.
Questo è importante. Non è possibile alimentare un motore elettrico da 300 cavalli con un tetto solare. I conti non funzionano. La densità energetica della luce solare sull’impronta di un’auto è troppo bassa.
Allora, cosa fanno effettivamente questi pannelli?
Non sostituiscono la griglia. Non sostituiscono il motore a gas. Caricano i sistemi ausiliari. Considerateli come un modo per mantenere la batteria al massimo senza restare al minimo. O senza collegarsi.
Toyota: il pioniere dell’energia solare pratica
La Toyota era arrivata presto alla festa. Anni fa la Prius Prime (un’ibrida plug-in) era dotata di un tetto solare opzionale. Non era solo un trucco. È stato integrato nel sistema di gestione termica del veicolo.
Ecco l’utilità specifica: i pannelli solari alimentano la ventola di ventilazione. Quando parcheggi al sole, l’abitacolo può diventare caldo. Il pannello solare fa funzionare una piccola ventola che fa circolare l’aria. Mantiene l’interno più fresco. Ciò evita che la batteria principale debba alimentare immediatamente l’aria condizionata quando rientri. Questo piccolo guadagno di efficienza estende l’autonomia.
Ma va oltre. Il sistema solare carica anche la batteria ausiliaria da 12 volt. Questa è la batteria che avvia l’auto e fa funzionare le luci, l’infotainment e le serrature. In un’auto a benzina tradizionale, l’alternatore fa questo mentre il motore è in funzione. In un ibrido plug-in, il motore non funziona quando è parcheggiato. Una batteria scarica da 12 volt è un mal di testa. I pannelli solari lo impediscono. Mantengono sana la piccola batteria.
“Il tetto solare non aggiunge autonomia significativa alla tua guida elettrica. Aggiunge comodità e protegge la salute del tuo veicolo quando è parcheggiato.”
Audi: il tetto apribile come raccoglitore di energia
Audi ha adottato un approccio diverso con il concept A7 e-tron e successivamente ha integrato una tecnologia simile nei suoi ibridi plug-in. Non hanno semplicemente messo dei pannelli sul tetto. Hanno incorporato le celle fotovoltaiche direttamente nel
Toyota e Fisker non stanno scherzando. Stanno mettendo le celle fotovoltaiche sui tetti. La Toyota Prius di terza generazione riceve il trattamento. Lo stesso vale per la Karma, l’ibrida plug-in di Fisker Automotive. Anche l’Audi A8, una berlina bestiale alimentata a benzina, è dotata di un tetto solare.
Sembra fantascienza. Sembra il Santo Graal della guida ecologica.
Ma ecco la fredda e dura realtà. La grande domanda che tormenta ogni OEM in questo momento è semplice. Quanta potenza extra ti dà effettivamente quel pannello? È davvero possibile aumentare l’autonomia elettrica? È possibile rendere la guida ecologica più solare ed efficace?
La risposta è per lo più no.
Per la Prius del 2010, una fonte anonima della Toyota ha definito la mossa un “gesto simbolico”. Non uno strumento di propulsione. Un gesto. Spostare un veicolo utilizzando solo la luce solare è fisicamente difficile. La densità energetica semplicemente non c’è. I pannelli solari generalmente non hanno alcun impatto sull’efficienza del carburante di un ibrido. Non recupererai miglia per gallone. Non stai estendendo la tua autonomia EV.
I materiali non aiutano Il silicio è costoso. Le case automobilistiche stanno cercando di ridurre i costi, non di gonfiarli con il costoso fotovoltaico.
Questa non è una novità. Mazda ci ha provato nel 1992. L’Eunos 800 e il Sentia sono usciti dalla linea di produzione con celle sul tetto. Ha fallito. I sistemi erano troppo costosi. Gli autisti non li volevano. Il mercato lo ha rifiutato.
Quindi, se il tetto non muove l’auto, cosa fa?
Ti rinfresca.
Kyocera Corporation ha costruito i pannelli per la Prius. Non girano le ruote. Alimentano l’aria condizionata. Almeno una parte dell’aria condizionata. È un’opzione. Paghi un extra per il privilegio di fissare il sole mentre la tua cabina si raffredda.
I sistemi più piccoli funzionano meglio. Questa è la lezione dell’Audi A8. L’A8 utilizza il pannello solare per far funzionare l’aria condizionata. Motore a benzina convenzionale. Auto standard. Ma l’apporto solare è minore. È un aiuto. Non un eroe.
La fisica non perdona. Non puoi alimentare un’auto da 3.000 libbre con un foglio di silicio. Potresti forse gestire un ventilatore. Magari fai funzionare un compressore. Questo è tutto.
“È molto difficile generare energia sufficiente per muovere un veicolo con l’energia della luce solare.”
Vogliamo che sia di più. Speriamo che sia di più. Ma i numeri non mentono. Il silicio costa troppo. La luce solare è troppo diffusa. La tecnologia è ancora nella sua fase simbolica.
Se desideri un’effettiva estensione della portata, hai bisogno di batterie più grandi. Tetti non più grandi.
Segui i link se sei ancora curioso riguardo alle auto ibride o alla guida ecologica. Il Venturi Astrolab ha un approccio diverso. Ma per ora il tetto solare è solo un elegante parasole.
