Dallo Spazio la soluzione alla ricarica veloce?
La NASA sta finanziando un progetto di ricerca della Purdue University che punta a velocizzare la ricarica elettrica grazie ad un nuovo sistema di raffreddamento per i cavi, che porterebbe i tempi di ricarica a 5 minuti. Il sistema ha dimostrato di poter funzionare ed è oggetto di sperimentazione sulla Stazione Spaziale Internazionale: il tema della ricarica di veicoli elettrici è non solo una questione terrestre, ma anche una criticità per le future missioni verso la Luna e Marte e perciò tema di ricerca e di studi.
La fisica conferma che l’aumento delle prestazioni si accompagna a un aumento delle temperature e di conseguenza tutto l’impianto richiede un sovradimensionamento; lo stesso cavo di ricarica ha bisogno di conduttori di grandi dimensioni. L’obiettivo, perciò, è quello di ridurre le temperature di esercizio senza gravi effetti collaterali sulla dimensione degli impianti o il peso della componente hardware. Il gruppo è guidato dal Prof. Issam Mudawar, del dipartimento Mechanical Engineering di Purdue, che ha iniziato a lavorare a questa tecnologia dal 2017, in collaborazione con Ford. La prima versione fu presentata nel 2021, a cui sono state fatte delle migliorie nell’ultimo periodo anche grazie all’interesse della comunità scientifica.
Questa tecnologia spaziale, come potrebbe coniugarsi all’automotive?
L’attuale ricarica elettrica delle automobili è condizionata da almeno due fattori: la capacità delle batterie montate sui mezzi misurata in kilowatt/ora e la potenza di ricarica delle stazioni misurata in kilowatt.
Uno dei nodi dei sistemi di ricarica riguarda il cavo che collega la stazione al veicolo: le versioni impiegate per la ricarica rapida sono da 350 ampere e utilizzano conduttori di grandi dimensioni. Sono poco pratici, insomma. Per raggiungere la desiderata soglia di 5 minuti (cui in realtà aspira tutta l’industria) bisognerebbe arrivare a 1400 ampere (775 kW), ma la NASA ha ricordato che “i caricabatterie più evoluti forniscono solo fino a 520 ampere di corrente e la maggior parte dei caricabatterie disponibili per i consumatori supporta sino a 150 ampere.
Quindi la soluzione potrebbe essere quella di affidarsi a un liquido di raffreddamento non conduttivo, pompato attraverso il cavo di ricarica. Questo sistema di dissipazione del calore consentirebbe di fornire 4,6 volte la corrente degli attuali caricabatterie ad alte prestazioni (da 520 ampere) presenti sul mercato, rimuovendo fino a 24,22 kilowatt di calore: “Il cavo di ricarica di Purdue può fornire 2400 ampere, ben oltre i 1400 necessari per ridurre il tempo necessario per caricare un’auto elettrica a 5 minuti”, ha fatto notare la Nasa.
Da sottolineare che questa tecnologia rappresenta solo il primo passo verso una ricarica iperveloce, poiché a un cavo di nuova generazione bisognerebbe affiancare anche una batteria e un alimentatore di potenze adeguate.
