Un nuovo sistema di riscaldamento per auto elettriche che ne preserva l’autonomia: parola del MIT

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photo credit: Ani-Bee via photopin cc
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L’atavico punto debole delle auto elettriche è l’autonomia, spesso inficiata dall’assorbimento di energia dovuto non solo al motore: riscaldare e raffreddare l’abitacolo richiede non poca energia, infatti.

Un dispositivo sviluppato dai ricercatori del Massachussets Institute of Technology promette di mandare in pensione tutte le preoccupazioni legate all’eccessivo consumo di energia da parte di questo comfort fondamentale.

L’idea non è una novità assoluta, anzi si tratta di qualcosa che nella climatizzazione degli edifici è ben nota; c’è però una evidente differenza tra un palazzo ed un veicolo: la scala.

Infatti i ricercatori dell’università americana definiscono il loro prodotto simile ad una sorta di batteria termica. Questa sfrutta i materiali di cui è fatta per immagazzinare in poco volume un’enorme quantità di liquido refrigerante, servendosene sia per riscaldare che per raffreddare una volta messo in circolo.

Il sistema si basa su uno scambio termico che vede dell’acqua, pompata a bassa pressione in un contenitore, evaporare ed acquisire quindi calore. A questo stadio il vapore acqueo è assorbito da un materiale poroso apposito che lo filtra all’esterno: la pressione, mantenuta bassa, garantisce il continuo afflusso di acqua destinata al cambiamento di fase.

In questo modo, quando le molecole di acqua allo stato gassoso vengono assorbite dal materiale usato, il calore è isolato e, se dissipato tramite un radiatore verso l’esterno dell’abitacolo, consente di immettere il vapore acqueo nella vettura per il suo raffreddamento, mentre, se pompato dentro, la riscalda.

In tutto ciò l’elettricità necessaria è davvero poca, quella sufficiente per far funzionare la pompa ed i diffusori per l’aria: inoltre, qualora venisse a mancare la materia prima, ossia l’acqua, il sistema può rigenerarsi facendo condensare quella filtrata nel materiale poroso: portandone la temperatura al di sopra dei 200° C, l’acqua viene rilasciata e condensata nel contenitore di partenza.

Quest’ultima opzione può richiedere l’impiego di ulteriore energia elettrica ma, come spiega il professor Evelyn Wang nell’articolo sul MIT Technology Review, esistono altri metodi per ottenere calore, primo fra tutti lo sfruttamento dell’energia solare, così da evitare del tutto l’uso di elettricità.

Questo dispositivo, che richiede circa quattro ore di ricarica, pari ai tempi standard di un’auto elettrica, è stato sviluppato in collaborazione con Ford e nei prossimi due anni dovrebbe entrare in fase di test a bordo della Focus elettrica.

Finanziato con un fondo di 2,7 milioni di dollari dalla Advanced Research Projecys Agency for Energy, il progetto vedrà un’ulteriore fase di perfezionamento: i ricercatori del MIT stanno infatti cercando di ottenere materiali con capacità di assorbimento ancora migliori per ridurne la massa da utilizzare.

Uno dei materiali studiati è un tipo di zeolite modificata che, per la porosità, è sempre stata usata nei processi di catalisi, mentre un altro studio contempla l’uso di un framework organico metallico dalle proprietà variabili a seconda della composizione dei materiali organici che collegano i microscopici cluster del metallo.

Aumentando anche le proprietà conduttive dei materiali usati anche i tempi in cui la reazione avviene si velocizzano, consentendo un’ulteriore ridimensionamento del sistema.

Una soluzione simile, ossia il ricorso ad una pompa di calore per incidere meno sull’autonomia delle batterie del veicolo elettrico è stata introdotta anche sulla versione 2013 della Leaf di Nissan: chissà che anche la Ford Focus Electric non porti questo dispositivo sino all’effettivo standard di produzione.

Di sicuro c’è che la ricerca in questi campi dimostra l’interesse delle case automobilistiche a rendere davvero efficienti le auto a zero emissioni di domani.

 

Andrea Lombardo

Fonte: TechnologyReview

 

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