Cotxe amb energia solar. Vistes i perspectives

En la recerca de fonts d'energia alternatives, les empreses d'automòbils inverteixen molt en innovació. Gràcies a això, el món de l’automòbil va rebre vehicles elèctrics realment eficients, així com unitats de potència amb combustible d’hidrogen.

Quant als motors d’hidrogen, ja ho fem ha parlat recentment... Centrem-nos una mica més en els vehicles elèctrics. A la versió clàssica, es tracta d’un cotxe amb una bateria enorme (tot i que ja n’hi ha models de supercondensadors), que es carrega des de la font d’alimentació domèstica, així com a la terminal d’una benzinera.

Tenint en compte que una càrrega, especialment en temps fred, no és suficient per molt de temps, els enginyers intenten equipar el cotxe amb sistemes addicionals per recollir energia útil que s’allibera durant el moviment del cotxe. D'aquesta manera, el sistema de recuperació recull l'energia cinètica del sistema de frenada i, quan el cotxe es desplaça, el xassís actua com a generador.

Alguns models estan equipats amb un motor de combustió interna, que funciona només com a generador, independentment de si el cotxe condueix o no. Un exemple d’aquests vehicles és el Chevrolet Volt.

Hi ha un altre sistema que permet obtenir l’energia necessària sense emissions nocives. Es tracta de plaques solars. Val la pena reconèixer que aquesta tecnologia s’ha utilitzat durant molt de temps, per exemple, en naus espacials, així com per proporcionar a les centrals elèctriques la seva pròpia energia.

Què podeu dir sobre la possibilitat d’utilitzar aquesta tecnologia en vehicles elèctrics?

Característiques generals

El panell solar funciona sobre el principi de convertir l’energia de la nostra lluminària en electricitat. Perquè el cotxe es pugui moure a qualsevol hora del dia, cal acumular energia a la bateria. Aquesta font d’energia també ha de proporcionar l’electricitat necessària per a la resta de consumidors necessaris per a una conducció segura (per exemple, netejadors i bombetes dels fars) i per al confort (per exemple, escalfar l’habitacle).

Diverses empreses dels Estats Units van ser pioneres en l’ús d’aquesta tecnologia als anys cinquanta. Tot i això, aquest pas pràctic no va tenir èxit. El motiu era la manca de bateries d’alta capacitat. Per això, el cotxe elèctric tenia massa poca reserva de potència, sobretot a les fosques. El projecte es va ajornar a temps millors.

Als anys 90, es van tornar a interessar per la tecnologia, ja que es va poder crear bateries amb una eficiència augmentada. Gràcies a això, el model podria recollir més energia, que després es podria utilitzar mentre es movia.

El desenvolupament del transport elèctric permet utilitzar la càrrega de manera més eficient. A més, totes les companyies d’automòbils tenen interès a reduir el consum d’energia reduint l’arrossegament de la transmissió, el flux d’aire que s’acosta i altres factors. Això us permet augmentar la reserva d’alimentació d’una càrrega en més d’un quilòmetre. Ara aquest interval es mesura per diversos centenars de quilòmetres.

A més, el desenvolupament de lleugeres modificacions dels cossos i de diverses unitats va contribuir molt a això. Això redueix el pes del vehicle, afectant positivament la velocitat del vehicle. Tots aquests desenvolupaments innovadors s’utilitzen en vehicles solars.

Els motors instal·lats en aquests cotxes mereixen una atenció especial. Es tracta de models sense escombretes. Aquestes modificacions fan servir elements magnètics rars especials que redueixen la resistència al rodament i també augmenten la potència de la central.

Una altra opció que té el màxim efecte és l’ús de rodes motoritzades. Per tant, la central no malgastarà energia per superar la resistència de diferents elements de transmissió. Aquesta solució serà especialment pràctica per a un automòbil que tingui un tipus de central elèctrica híbrida.

El darrer desenvolupament permet l’ús d’una central elèctrica en gairebé qualsevol vehicle de quatre rodes. Aquesta modificació és una bateria flexible. És capaç d’alliberar electricitat de manera eficient i adopta moltes formes. Gràcies a això, la font d'alimentació es pot instal·lar en diferents departaments del cotxe.

La càrrega de la bateria es realitza des del tauler, que es troba principalment a la part superior del cotxe, ja que el sostre té una estructura plana i permet situar els elements en angle recte amb els rajos del sol.

Quins són els vehicles solars

Gairebé totes les empreses desenvolupen vehicles solars eficients. Aquests són alguns dels projectes de concept car que ja hem completat:

• El cotxe elèctric francès amb aquest tipus de fonts d’energia és el Venturi Eclectic. El concepte es va desenvolupar el 2006. El cotxe està equipat amb una central elèctrica amb una capacitat de 22 cavalls de potència. La velocitat màxima de transport és de 50 km / h, amb una autonomia de creuer de cinquanta quilòmetres. El fabricant utilitza un generador eòlic com a font addicional d’energia.
• Astrolab Eclectic és un altre dels desenvolupaments de la mateixa empresa francesa, alimentat per energia solar. La particularitat del cotxe és que té una carrosseria oberta i el panell està situat al voltant del perímetre al voltant del conductor i del seu passatger. Això manté el centre de gravetat el més a prop possible del terra. Aquest model accelera a 120 km / h. La bateria té una gran capacitat i es troba directament sota el panell solar. La potència de la instal·lació és de 16 kW.
• Cotxe solar holandès per a tota la família: Stella. El model va ser desenvolupat per un grup d’estudiants el 2013. El cotxe ha rebut una forma futurista i la carrosseria és d’alumini. La distància màxima que pot recórrer un cotxe és d’uns 600 quilòmetres.
• El 2015 va aparèixer un altre model operatiu, Immortus, creat per EVX Ventures de Melbourne, Austràlia. Aquest cotxe elèctric de dues places té un panell solar decent, amb una superfície de 2286 centímetres quadrats. En temps assolellat, els vehicles poden viatjar tot el dia sense recarregar-se a cap distància. Per proporcionar energia a la xarxa de bord, s’utilitza una bateria amb una capacitat de només 10 kW / h. En un dia ennuvolat, el cotxe és capaç de cobrir una distància de 399 km, i fins i tot a una velocitat màxima de 59 km / h. La companyia té previst llançar el model en una sèrie, però limitada, només amb un centenar de còpies. El cost d’aquest cotxe serà d’aproximadament 370 mil dòlars.
• Un altre cotxe que utilitza aquest tipus d’energia té bons resultats, fins i tot com a esportiu. El model Green GT de Solar World GT té 400 cavalls de potència i un límit de velocitat de 275 quilòmetres per hora.
• El 2011 es va fer una competició entre vehicles solars. El va guanyar Tokai Challenger 2, un vehicle elèctric japonès que utilitza energia solar. El cotxe pesa només 140 quilograms i accelera fins a 160 km / h.

La situació actual

El 2017, l’empresa alemanya Sono Motors va presentar el model Sion, que ja ha entrat a la sèrie. El seu cost és de 29 USD. aquest cotxe elèctric va rebre panells solars gairebé a tota la superfície del cos.

El cotxe accelera a 100 km / h. en 9 segons i el límit de velocitat és de 140 quilòmetres / hora. La bateria té una capacitat de 35 kW / hi una reserva de potència de 255 quilòmetres. El panell solar proporciona una petita recàrrega (per un dia al sol, la bateria només es recarregarà fins a cobrir uns 40 km), però el cotxe no es pot conduir únicament amb aquesta energia.

El 2019, enginyers holandesos de la Universitat d’Eindhoven van anunciar l’inici de la recollida de comandes per a la producció d’una edició limitada Lightyear. Segons els enginyers, aquest model incorpora els paràmetres d’un cotxe elèctric ideal: un llarg abast amb una sola càrrega i la capacitat d’acumular prou energia per a un viatge llarg.

Alguns dels membres de l’equip han treballat per a Tesla i altres conegudes empreses d’automòbils que estan seriosament implicades en la creació de cotxes elèctrics eficients. Gràcies a aquesta experiència, l'equip va aconseguir crear un cotxe amb una enorme reserva de potència (en funció de la velocitat de transport, aquest paràmetre varia de 400 a 800 quilòmetres).

Com promet el fabricant, el cotxe podrà recórrer uns 20 mil quilòmetres a l'any només amb energia solar. Aquestes dades van atreure l’interès de molts aficionats als automòbils, gràcies als quals la companyia va poder atraure uns 15 milions d’euros en inversions i va recollir gairebé un centenar de comandes en poc temps. És cert que el cost d’aquest cotxe és de 119 mil euros.

El mateix any, el fabricant japonès va anunciar proves d'un vehicle híbrid nacional, el Prius, equipat amb cèl·lules solars. Tal com van prometre els representants de l’empresa, la màquina tindrà panells ultra prims que s’utilitzen en astronàutica. Això permet que la màquina sigui el més independent possible d'endoll i endoll.

Fins ara, se sap que el model es pot recarregar en temps assolellat durant només 56 quilòmetres. A més, el cotxe pot parar-se a l’aparcament o circular per la carretera. Segons l’enginyer principal del departament, Satoshi Shizuki, el model no sortirà a la sèrie aviat, perquè el principal obstacle per a això és la impossibilitat de posar a disposició d’un automobilista normal una cèl·lula solar d’alt rendiment.

Pros i contres dels cotxes solars

Per tant, un cotxe solar és el mateix cotxe elèctric, només que utilitza una font d’energia addicional: un panell solar. Com qualsevol vehicle elèctric, aquest tipus de vehicle té els següents avantatges:

• Sense emissions, però només en el cas d’utilitzar exclusivament electricitat;
• Si el motor de combustió interna només s’utilitza com a generador, això també té un efecte positiu sobre la facilitat del transport ambiental. La unitat de potència no experimenta sobrecàrregues, per la qual cosa el MTC es crema de manera eficient;
• Es pot utilitzar qualsevol capacitat de la bateria. El més important és que el cotxe la pugui endur;
• L'absència d'unitats mecàniques complexes garanteix una vida útil més llarga del vehicle;
• Alta comoditat durant la conducció. Durant el funcionament, la central no fa brunzits i tampoc vibra;
• No cal buscar el combustible adequat per al motor;
• Els desenvolupaments moderns garanteixen un ús eficient de l’energia que s’allibera en qualsevol transport, però que no s’utilitza en cotxes convencionals.

Per tots els desavantatges dels vehicles elèctrics, els vehicles solars tenen els següents desavantatges:

• Els panells solars són massa cars. L'opció pressupostària requereix una àmplia superfície d'exposició a la llum solar, i les modificacions compactes s'utilitzen a les naus espacials i són massa costoses per als entusiastes dels cotxes;
• Els cotxes solars no són tan potents i ràpids com els de gasolina o dièsel convencionals. Tot i que això suposa un avantatge per a la seguretat d’aquest transport: hi hauria menys pilots a les carreteres que no es prenguin la vida dels altres de debò;
• El manteniment d’aquests vehicles no és possible, ja que fins i tot les estacions de servei oficials no tenen especialistes que entenguin aquestes instal·lacions.

Aquests són els principals motius pels quals fins i tot les còpies de treball es mantenen en la categoria de conceptes. Pel que sembla, tothom espera algú que invertirà deliberadament grans sumes de diners per fer funcionar les coses. Una cosa semblant va passar quan moltes empreses tenien models de vehicles elèctrics en funcionament. Tanmateix, fins que la companyia d’Elon Musk no va assumir tota la càrrega, ningú va voler gastar els seus diners, però va decidir seguir el camí ja superat.

Aquí teniu una descripció ràpida d’un vehicle d’aquest tipus, el Toyota Prius:

Vaja! Toyota Prius a plaques solars!