(Come riportato in un comunicato Anas)<\/p>\n\n\n\n
Panoramica sulle sperimentazioni tecnologiche nell\u2019ambito dei trasporti \u2013 di Susanna Brusi e Stefano D\u2019Ambrosio dell\u2019Unit\u00e0 Infrastruttura Tecnologica, Impianti ed Energia di Anas<\/p>\n\n\n\n
Il ritmo con cui la domanda di energia \u00e8 aumentata non \u00e8 proprio paragonabile al ritmo con cui siamo stati in grado di rinnovare le fonti di energia convenzionali. Sono state fatte diverse previsioni su una massiccia crisi energetica che stiamo e dovremo affrontare nel prossimo futuro. <\/p>\n\n\n\n
\u00c8 in questo contesto che si parla sempre pi\u00f9 di tecnologie di \u201craccolta dell’energia\u201d come una potenziale soluzione. Nell’ambito delle fonti rinnovabili, \u00e8 stato recentemente adottato, su piccola scala, il concetto di “Energy Harvesting<\/em>“, processo per cui \u00e8 possibile generare energia elettrica da piccole variazioni di energia provenienti dall’ambiente circostante (gradienti termici, di pressione, vibrazioni, radiofrequenza, ecc.). <\/p>\n\n\n\n Lo spazio ed il costo sono, da sempre, due delle pi\u00f9 grandi sfide nell’implementazione di soluzioni di raccolta dell’energia sostenibile su larga scala, sia essa eolica, solare, termica o qualsiasi altra tecnologia emergente. Proprio per questo, le strade e le autostrade possono diventare una valida fonte di energia alternativa, essendo esposte sia a fenomeni naturali come sole e vento, sia al carico dei veicoli che le attraversano. <\/p>\n\n\n\n Il primo esempio tra tutti riguarda il fotovoltaico, in particolare la realizzazione di un manto stradale con fotovoltaico integrato per la produzione di energia elettrica e sistemi di sbrinamento del ghiaccio. La sperimentazione di questa applicazione \u00e8 stata realizzata in Cina sulla Jinan South Ring Expressway, per un tratto di circa 2 km comprendente due corsie per senso di marcia. <\/p>\n\n\n\n La cosiddetta \u201cstrada solare\u201d \u00e8 formata da un pacchetto di tre strati: quello inferiore di materiale isolante, lo strato centrale \u00e8 occupato dai pannelli fotovoltaici, mentre sullo stato superiore dei pannelli, a protezione, c\u2019\u00e8 uno strato trasparente e portante che consente alla luce solare di penetrare. <\/p>\n\n\n\n Nella sperimentazione sono stati posati pannelli su una superficie pari a 5.875 m\u00b2 coprendo due corsie e una corsia di emergenza e in grado secondo i realizzatori di generare 1.000.000 kWh\/anno di energia pulita. <\/p>\n\n\n\n Sulla base dei pochi dai dati disponibili sembra che la realizzazione sia costata complessivamente circa 2,18 Mio EUR, corrispondente a 371 \u20ac\/m\u00b2. La stima di produzione annua non \u00e8 stata verificata sul campo, anche se la produzione effettiva sar\u00e0 inferiore a quelle ipotizzata, a causa degli ombreggiamenti dovuti al passaggio dei veicoli ed allo sporcamento eccessivo delle superfici. <\/p>\n\n\n\n Oltre al sole, un altro elemento naturale da sfruttare lungo le strade \u00e8 certamente il vento. Con l\u2019installazione di microturbine eoliche<\/strong> \u00e8 possibile produrre energia pulita, utilizzando la forza del vento generata dai veicoli in transito ad alte velocit\u00e0. <\/p>\n\n\n\n Il sistema pu\u00f2 avere diverse configurazioni: si possono installare le microturbine su un lato della carreggiata, al centro della strada, in corrispondenza dello spartitraffico, oppure integrate nei divisori autostradali. Il vantaggio dell’installazione in spartitraffico \u00e8 quello di ricevere una duplice spinta da direzioni opposte e dunque una maggiore produzione energetica. <\/p>\n\n\n\n L’energia pu\u00f2 essere prodotta sia di giorno che di notte e pu\u00f2 essere accumulata in batterie poste alla base del sistema. Il generatore eolico pu\u00f2 essere accoppiato anche con un pannello fotovoltaico creando un sistema ibrido. Si pu\u00f2 utilizzare sia su impianti connessi a rete (cedendo eventualmente l’energia prodotta), sia a sistemi stand-alone per autoconsumo. Esistono alcune applicazioni in Cina, Turchia, Stati Uniti e Regno Unito. <\/p>\n\n\n\n Le pale sono realizzate in fibra di carbonio per essere leggere, ma ci sono sperimentazioni interessanti per l’utilizzo di materiale riciclato (PET). La capacit\u00e0 produttiva dipende dalla velocit\u00e0 del vento (dunque dal traffico presente e dalla velocit\u00e0 dei veicoli) che deve essere almeno di 2 \u2013 2,5 m\/s. Le potenze variano da 100-200 W fino a qualche decina di kW. <\/p>\n\n\n\n Il costo indicativo di una microturbina eolica va da un minimo di \u20ac 2.000-2.500 ad un massimo che cresce con l’aumentare della potenza e dell’innovazione tecnologica. <\/p>\n\n\n\n Un altro principio che pu\u00f2 essere utilizzato raccogliendo l\u2019energia cinetica dei veicoli in transito sulle strade \u00e8 quello piezoelettrico. I materiali piezoelettrici, dal greco “piezo” che significa “premere”, rientrano in una classe di materiali multipli allo stato solido che possono generare energia elettrica con l’applicazione di pressione o vibrazioni. Sia la pressione del veicolo che le vibrazioni indotte sulla pavimentazione stradale possono essere usate per azionare trasduttori piezoelettrici, al fine di convertire l’energia meccanica in energia elettrica. <\/p>\n\n\n\n Le strade piezoelettriche sono caratterizzate da un primo strato posato con ghiaia fine e contenuto di sabbia; poi vi \u00e8 un sottile strato di asfalto che agisce come una base forte per i generatori piezoelettrici. Questi ultimi sono posti in calcestruzzo ad asciugatura rapida e lasciati per 30 minuti. Tutti i generatori vengono cablati in serie per ottenere un’uscita collettiva. Un foglio di bitume \u00e8 usato per coprire tutti i generatori, al fine di garantire una migliore adesione del calcestruzzo all’asfalto. Infine, si posa uno spesso strato di asfalto che termina la costruzione. I cristalli, posti circa 5 centimetri sotto la superficie dell’asfalto, si deformano leggermente quando il traffico li attraversa, producendo energia. <\/p>\n\n\n\n Dal punto di vista del rendimento, 1 km di corsia di strada piezoelettrica pu\u00f2 generare fino a 44.000 kWh\/anno con volumi di traffico di 600 veicoli\/ora per corsia. La prima sperimentazione delle strade piezoelettriche \u00e8 stata in Israele con la societ\u00e0 Innowatech e poi proseguita in California. <\/p>\n\n\n\n Sono necessari, ad oggi, ulteriori studi per riuscire ad incrementare la potenza ottenibile in uscita da un elemento piezoelettrico e far s\u00ec che tale tecnologia diventi una fonte affidabile di elettricit\u00e0. La ricerca sulla tecnologia di raccolta piezoelettrica nell’ingegneria delle pavimentazioni \u00e8 ancora in fase esplorativa. <\/p>\n\n\n\n In Italia la tecnologia di conversione dell\u2019energia cinetica dei veicoli in elettrica ha visto la luce nel 2011 grazie alla start up che ha brevettato “Lybra\u201d. Inizialmente teorizzata come dosso, ora \u00e8 una pedana da applicare a filo asfalto. Vanta una lunghezza 1 metro e una larghezza di 3 (l\u2019equivalente di una corsia stradale) ed \u00e8 realizzata in acciaio e gomma vulcanizzata riciclata da pneumatici.<\/p>\n\n\n\n Secondo i calcoli \u00e8 in grado di produrre 1 kWh dal passaggio di 100 veicoli. Le prime prove sono iniziate nel febbraio 2014 con l\u2019installazione di due strisce da 10 moduli nel parcheggio di un supermercato vicino Milano. Ora \u00e8 una realt\u00e0 funzionante e che permette di ricavare energia elettrica. Stiamo ancora parlando di una tecnologia lontana dalle reali potenzialit\u00e0 che pu\u00f2 offrire. E\u2019 per questo che sono richiesti nuovi studi, a maggior ragione perch\u00e9 l\u2019orizzonte in vista sembra promettente. <\/p>\n\n\n\n Altra tecnologia considerata \u00e8 quella relativa ai sistemi di ricarica dei veicoli in movimento. I veicoli elettrici in transito si ricaricano attraverso enormi piastre di rame a induzione. La tecnologia impiegata sulla strada che ricarica i veicoli si chiama DWPT (Dynamic Wireless Power Transfer).<\/p>\n\n\n\n E\u2019 formata da una serie di piastre annegate 8 cm sotto l\u2019asfalto al centro della carreggiata, una o pi\u00f9 piastre sotto al veicolo, un sistema che comunica con i veicoli connessi e l\u2019infrastruttura che fornisce elettricit\u00e0 per la ricarica. Solo al passaggio dei veicoli abilitati si attiva il sistema di ricarica. I test sono rivolti principalmente a veicoli pesanti (trasporto merci e persone). <\/p>\n\n\n\n La societ\u00e0 ElectReon in collaborazione con vari Partner Europei ed Israeliani sta realizzando dal 2020 diversi test site in Svezia, Israele, Germania e Italia, lungo l\u2019autostrada del Brennero. <\/p>\n\n\n\n I progetti finora realizzati non consentono di effettuare considerazioni sulle performance del manto stradale, sulla tenuta e sul tipo di manutenzione specifica in base alle condizioni di traffico e climatiche (i test in fase di realizzazione). L’infrastruttura necessaria prevede l’alimentazione elettrica delle spire lungo tutta l’arteria con una potenza necessaria dell’ordine dei 100-150 kW per ciascun veicolo in transito. I veicoli devono essere dotati di un sistema ricettore e di comunicazione compatibili con l’infrastruttura fissa. <\/p>\n\n\n\n Sicuramente tutte le sperimentazioni descritte nel presente articolo hanno dei vantaggi, legati alla valorizzazione di energia generata dai veicoli che transitano sulle strade; un\u2019energia pulita che consente di abbattere le emissioni e ridurre l\u2019inquinamento ambientale. <\/p>\n\n\n\n Di contro, per\u00f2, essendo tecnologie ancora in fase di sperimentazione, i costi di installazione e manutenzione sono elevati e le efficienze ancora non troppo elevate. Stiamo ancora parlando di applicazioni in fase esplorativa, lontane dalle reali potenzialit\u00e0 che possono offrire. E\u2019 per questo che sono richiesti nuovi studi ed ulteriori approfondimenti, a maggior ragione, perch\u00e9 l\u2019orizzonte in vista sembra promettente.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" (Come riportato in un comunicato Anas) Panoramica sulle sperimentazioni tecnologiche nell\u2019ambito dei trasporti \u2013 di Susanna Brusi e Stefano D\u2019Ambrosio dell\u2019Unit\u00e0 Infrastruttura Tecnologica, Impianti ed Energia di Anas Il ritmo con cui la domanda di energia \u00e8 aumentata non \u00e8 proprio paragonabile al ritmo con cui siamo stati in grado di rinnovare le fonti di energia […]<\/p>\n","protected":false},"featured_media":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","format":"standard","meta":[],"tags":[67195,56331,53095],"aeroporti":[],"associazioni-e-organizzazioni":[],"aziende":[65615,58662],"collegamenti-stradali":[],"fiere-e-eventi":[],"linee-ferroviarie":[],"personalita":[66759],"viadotti-e-ponti":[],"porti":[],"tunnel-e-gallerie":[],"fonte":[50436],"luoghi":[],"leggi-e-normative":[],"macchine-e-attrezzature":[],"materie":[],"tecnologie":[],"temi":[],"acf":[],"yoast_head":"\n