Ultracondensatori ottimizzati per le automobili elettriche del futuro
Fino a poco tempo fa, persino i migliori condensatori non potevano competere con le batterie in termini di quantità di energia accumulata e, in quanto tali, la loro utilità in applicazioni quali automobili ibride o con celle a combustibile era limitata. Fortunatamente, gli ultracondensatori, una nuova generazione di condensatori, hanno garantito parità di condizioni mediante un enorme potenziamento dell'accumulo di energia e l'apertura della gamma di applicazioni per il condensatore. Attualmente, oltre a garantire sistemi di alimentazione di emergenza ai microcomputer e ai telefoni cellulari, gli ultracondensatori hanno trovato applicazione in alcuni veicoli di trasporto pubblico e macchine industriali. Probabilmente il potenziale più promettente per gli ultracondensatori risiede nel loro utilizzo nelle automobili elettriche. Il progetto Hyheels ("Hybrid high energy electrical storage") è stato sviluppato allo scopo di ottimizzare il sistema di accumulo e di rilascio di energia degli ultracondensatori relativamente al comportamento termico, al peso e al costo di utilizzo in veicoli ibridi e con celle a combustibile. Per essere utilizzati all'interno di automobili elettriche, numerosi condensatori devono lavorare in modo congiunto al fine di fornire la tensione totale necessaria. Di conseguenza, il funzionamento deve essere sottoposto ad attenti controlli e modulazioni per far sì che la carica del condensatore, adeguatamente bilanciata, impedisca derive di tensione. I ricercatori del progetto Hyheels hanno sviluppato una nuova tecnologia della pila a combustibile insieme ad un controller in grado di garantire un funzionamento affidabile del modulo per tutte le applicazioni automobilistiche attuali e future, superando in tal modo i problemi legati alle derive di tensione dei sistemi attuali. Inoltre, gli esperti hanno sviluppato nuovi modelli di simulazione al fine di facilitare la progettazione di moduli di ultracondensatori per varie configurazioni di veicoli. Il funzionamento è stato collaudato e convalidato sulle autovetture e sui veicoli utilitari pesanti dimostrando la riduzione al minimo della variazione di tensione e delle perdite di potenza. In un'analisi del ciclo di vita (LCA), gli ultracondensatori hanno ottenuto un risultato migliore rispetto a tutte le batterie analizzate relativamente all'impatto ambientale a causa soprattutto del peso ridotto e dell'elevata riciclabilità dei materiali. L'iniziativa Hyheels ha condotto ad un importante progresso tecnologico necessario per un'ampia applicazione degli ultracondensatori nei veicoli elettrici. L'applicazione commerciale dei concetti potrebbe conferire all'economia europea un ruolo di leadership nel mercato dei veicoli elettrici. Tali progressi sono sul punto di rivoluzionare i trasporti privati e di massa, apportando vantaggi importanti agli utenti, all'industria e al pianeta.