Σε έναν αυτοκινητόδρομο κοντά στο Παρίσι, τα ηλεκτρικά οχήματα μπορούν πλέον να φορτίζουν τις μπαταρίες τους καθώς κινούνται — χάρη σε ένα πρωτοποριακό σύστημα ασύρματης φόρτισης, το πρώτο του είδους του παγκοσμίως. Το επίτευγμα αυτό είναι το αποτέλεσμα ερευνών, πειραμάτων και συνεργασίας ανάμεσα σε κορυφαίους φορείς της τεχνολογίας και της μηχανικής. Το έργο «Charge as you drive» («Φορτίστε καθώς οδηγείτε») — μια πρωτοβουλία της VINCI Autoroutes, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Gustave Eiffel και τις εταιρείες Electreon και Hutchinson — πέτυχε πρόσφατα ένα σημαντικό ορόσημο: την πρώτη δοκιμή δυναμικής ασύρματης φόρτισης σε πραγματικές συνθήκες, σε τμήμα 1,5 χιλιομέτρου του αυτοκινητόδρομου A10, κοντά στο Παρίσι.
Κατά μήκος του τμήματος αυτού κινούνται καθημερινά τέσσερα πρωτότυπα οχήματα — ένα φορτηγό, ένα βαν, ένα επιβατικό αυτοκίνητο και ένα λεωφορείο — επιτρέποντας στους μηχανικούς να αξιολογήσουν την απόδοση του συστήματος σε πραγματικές συνθήκες. Τα πρώτα δεδομένα των δοκιμών είναι ενθαρρυντικά. Το επαγωγικό σύστημα παρείχε κορυφαία ισχύ άνω των 300 kW και μέση ισχύ πάνω από 200 kW υπό ιδανικές συνθήκες. Αυτά τα στοιχεία προέρχονται από ανεξάρτητα εργαστήρια του Πανεπιστημίου Gustave Eiffel που δοκιμάζουν την εγκατάσταση σε πραγματικό χρόνο.
«Η εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας στα κύρια οδικά δίκτυα της Γαλλίας, παράλληλα με τους σταθμούς φόρτισης, θα επιταχύνει περαιτέρω την ηλεκτροκίνηση των στόλων βαρέων οχημάτων — και κατά συνέπεια θα μειώσει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τον τομέα των μεταφορών και της εφοδιαστικής, ο οποίος αντιπροσωπεύει πάνω από το 16% των συνολικών εκπομπών της χώρας» δήλωσε ο διευθύνων σύμβουλος της VINCI Autoroutes, Νίκολας Νότεμπερτ.
Πώς λειτουργεί η τεχνολογία
Η δυναμική επαγωγική φόρτιση λειτουργεί μέσω πηνίων που ενσωματώνονται κάτω από την επιφάνεια του δρόμου και δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο. Όταν ένα όχημα που είναι εξοπλισμένο με πηνίο δέκτη διέρχεται πάνω από αυτά τα ενεργοποιημένα πηνία, το μαγνητικό πεδίο επάγει ηλεκτρικό ρεύμα στον δέκτη, το οποίο τροφοδοτεί τη μπαταρία του οχήματος ή τον κινητήρα απευθείας.
Σε αντίθεση με τη στατική φόρτιση, τα οχήματα δεν χρειάζεται να σταματήσουν ή να συνδεθούν στην πρίζα. Τα οχήματα συνεχίζουν την πορεία τους ενώ λαμβάνουν ενέργεια εν κινήσει — μια διαδικασία που επιτρέπει συνεχή φόρτιση, μειώνοντας τον χρόνο ακινητοποίησης και, δυνητικά, το βάρος των μπαταριών. Στα βαρέα οχήματα, αυτό μεταφράζεται σε μεγαλύτερη χωρητικότητα και χαμηλότερες απαιτήσεις σε πρώτες ύλες μπαταριών.
Η τεχνολογία βασίζεται στην ακριβή ευθυγράμμιση των πηνίων πομπού και δέκτη, στην παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της μεταφοράς ενέργειας μέσω ενσωματωμένων αισθητήρων και λογισμικού, καθώς και στη χρήση ανθεκτικών υλικών ικανών να αντέξουν τη φθορά. Στο εργαστηριακό στάδιο, οι ερευνητές πραγματοποίησαν επιταχυνόμενες δοκιμές που προσομοίωναν 25 χρόνια κυκλοφορίας βαρέων φορτηγών, ώστε να διασφαλίσουν ότι η άσφαλτος κάτω από τα πηνία παραμένει δομικά ακέραιη.
Μειώνοντας την εξάρτηση από μεγάλες και ογκώδεις μπαταρίες και την εξαιρετικά υψηλής ισχύος στατική φόρτιση (μερικές φορές έως και 1 MW) που παραδοσιακά απαιτείται για τα ηλεκτρικά φορτηγά μεγάλων αποστάσεων, η δυναμική ασύρματη φόρτιση προσφέρει μια εναλλακτική για την αποανθρακοποίηση των οδικών μεταφορών σε μεγάλη κλίμακα. Οι μικρότερες μπαταρίες κοστίζουν και ζυγίζουν λιγότερο και απαιτούν μικρότερη ποσότητα πρώτων υλών, προωθώντας τη βιωσιμότητα και τη βιομηχανική αυτονομία.
Ποιες χώρες αναπτύσσουν παρόμοια συστήματα
- Η Γερμανία δοκιμάζει τμήμα ενός χιλιομέτρου με επαγωγική φόρτιση στον αυτοκινητόδρομο Α6 κοντά στη Βαυαρία, στο πλαίσιο του προγράμματος E|MPOWER, με χρήση της τεχνολογίας της Electreon.
- Η Ιταλία, στο έργο «Arena del Futuro» στη Λομβαρδία, δοκιμάζει δυναμική επαγωγική φόρτιση για φορτηγά και λεωφορεία σε τμήμα αυτοκινητόδρομου με διόδια.
- Στη Σουηδία διεξάγονται μακροχρόνιες αξιολογήσεις υπό την εποπτεία της εθνικής μεταφορικής αρχής, αν και η τελική έκθεση του Δεκεμβρίου 2024 δεν συνιστούσε εθνικό δίκτυο λόγω κόστους, αφήνοντας όμως χώρο για μικρότερα τμήματα.
Παρόμοια πιλοτικά έργα αναπτύσσονται σε ΗΠΑ, Κίνα, Νότια Κορέα και Ισραήλ. Αυτές οι παγκόσμιες προσπάθειες βοηθούν στον καθορισμό τεχνικών προτύπων, μοντέλων κόστους και επιχειρηματικών σχεδίων.
Γιατί το γαλλικό έργο είναι σημαντικό
Η δοκιμή στον Α10 είναι σημαντική γιατί μεταφέρει τη δυναμική ασύρματη φόρτιση από την έννοια στην πραγματική κυκλοφορία αυτοκινητοδρόμου, όχι μόνο σε κλειστούς χώρους ή αστικές περιοχές χαμηλής ταχύτητας. Το έργο προχωρά από το εργαστήριο σε πραγματική κλίμακα, με βαρέα φορτηγά και λεωφορεία να χρησιμοποιούν την υποδομή σε καθημερινές συνθήκες.
Για τη Γαλλία και την Ευρώπη, έχει σημαντικές στρατηγικές επιπτώσεις: η χρήση μικρότερων μπαταριών μειώνει την εξάρτηση από εισαγόμενες πρώτες ύλες όπως λίθιο και κοβάλτιο. Η δυνατότητα συνεχούς παροχής ισχύος κατά την οδήγηση μπορεί να μεταμορφώσει την οικονομία της ηλεκτροκίνησης των εμπορευματικών μεταφορών και η καθιέρωση της κατασκευής εξαρτημάτων ERS υποστηρίζει την περιφερειακή βιομηχανική ικανότητα.
Η πιλοτική φάση θα συνεχίσει να συλλέγει δεδομένα για αξιοπιστία, απόδοση ενέργειας σε συνθήκες πραγματικής κυκλοφορίας, ανάγκες συντήρησης και κόστος ζωής υποδομής τους επόμενους μήνες. Παραμένουν ερωτήματα για το κόστος υποδομής, την ενσωμάτωση στο ηλεκτρικό δίκτυο και τα μοντέλα χρέωσης σε μεγαλύτερες διαδρομές. Το τμήμα των 1,5 χλμ είναι μόνο το πρώτο βήμα. Εάν είναι επιτυχές, μπορεί να αποτελέσει πρότυπο για επέκταση σε χιλιάδες μίλια σε Γαλλία, Ευρώπη και πέραν αυτής.
ΠΗΓΗ: Interesting Engineering
www.ertnews.gr
