Coche con enerxía solar. Visións e perspectivas

Na busca de fontes de enerxía alternativas, as compañías de automóbiles invisten moito en innovación. Grazas a isto, o mundo do automóbil recibiu vehículos eléctricos realmente eficientes, así como unidades de potencia alimentadas con hidróxeno.

Sobre os motores de hidróxeno, nós xa falou recentemente... Centrémonos un pouco máis nos vehículos eléctricos. Na versión clásica, trátase dun coche cunha enorme batería (aínda que xa existen modelos de supercondensadores), que se carga desde a fonte de alimentación doméstica, así como nunha terminal de gasolineira.

Tendo en conta que unha carga, especialmente en tempo frío, non dura moito, os enxeñeiros intentan equipar o coche con sistemas adicionais para recoller enerxía útil, que se libera durante o movemento do coche. Así, o sistema de recuperación recolle a enerxía cinética do sistema de freos e, cando o coche vai en marcha, o chasis actúa como xerador.

Algúns modelos están equipados cun motor de combustión interna, que funciona só como xerador, independentemente de que o coche conduza ou non. Un exemplo destes vehículos é o Chevrolet Volt.

Hai outro sistema que che permite obter a enerxía necesaria sen emisións nocivas. Trátase de paneis solares. Cómpre admitir que esta tecnoloxía leva moito tempo empregándose, por exemplo, en vehículos espaciais, así como para proporcionar ás centrais eléctricas a súa propia enerxía.

Que podes dicir sobre a posibilidade de empregar esta tecnoloxía en vehículos eléctricos?

Características xerais

O panel solar funciona co principio de converter a enerxía da nosa luminaria en electricidade. Para que o coche poida moverse a calquera hora do día, hai que acumular enerxía na batería. Esta fonte de enerxía tamén debe proporcionar a electricidade necesaria a outros consumidores necesarios para unha condución segura (por exemplo, limpiaparabrisas e faros) e para o confort (por exemplo, quentar o habitáculo).

Varias empresas dos Estados Unidos foron pioneiras no uso desta tecnoloxía nos anos cincuenta. Non obstante, este paso práctico non tivo éxito. O motivo foi a falta de baterías de gran capacidade. Debido a isto, o coche eléctrico tiña pouca reserva de enerxía, especialmente na escuridade. O proxecto adiouse ata tempos mellores.

Nos anos 90 volvéronse interesar pola tecnoloxía, xa que foi posible crear baterías cunha eficiencia maior. Grazas a isto, o modelo podería recoller máis enerxía, que logo podería usarse mentres se movía.

O desenvolvemento do transporte eléctrico permite un uso máis eficiente da carga. Ademais, todas as compañías de automóbiles teñen interese en reducir o consumo de enerxía reducindo o arrastre da transmisión, o fluxo de aire que se achega e outros factores. Isto permítelle aumentar a reserva de potencia cunha soa carga en máis dun quilómetro. Agora este intervalo mídese por varios centos de quilómetros.

Ademais, o desenvolvemento de lixeiras modificacións de corpos e varias unidades xogou unha boa axuda nisto. Isto reduce o peso do vehículo, afectando positivamente a velocidade do vehículo. Todos estes desenvolvementos innovadores úsanse nos vehículos solares.

Os motores instalados nestes coches merecen unha atención especial. Trátase de modelos sen escobillas. Estas modificacións utilizan elementos magnéticos raros especiais que reducen a resistencia ao rodamento e tamén aumentan a potencia da central.

Outra opción que ten o máximo efecto é o uso de rodas motorizadas. Así, a central non desperdiciará enerxía para superar a resistencia de diferentes elementos de transmisión. Esta solución será especialmente práctica para un coche que teña un tipo de central híbrida.

O último desenvolvemento permite o uso dunha central eléctrica en case calquera vehículo de catro rodas. Esta modificación é unha batería flexible. É capaz de xerar electricidade de forma eficiente e adoptar moitas formas. Grazas a isto, a fonte de alimentación pódese instalar en diferentes departamentos do automóbil.

A carga da batería lévase a cabo dende o panel, que se atopa principalmente na parte superior do coche, xa que o tellado ten unha estrutura plana e permite situar os elementos en ángulo recto cos raios solares.

Cales son os vehículos solares

Case todas as empresas desenvolven vehículos solares eficientes. Aquí tes algúns dos proxectos de concept car que xa completamos:

• O coche eléctrico francés con este tipo de fonte de enerxía é o Venturi Eclectic. O concepto desenvolveuse en 2006. O coche está equipado cunha central eléctrica cunha capacidade de 22 cabalos. A velocidade máxima de transporte é de 50 km / h, a distancia de cruceiro é de cincuenta quilómetros. O fabricante utiliza un xerador eólico como fonte adicional de enerxía.
• Astrolab Eclectic é outro dos desenvolvementos da mesma compañía francesa, alimentado por enerxía solar. A peculiaridade do coche é que ten unha carrocería aberta e o panel está situado ao redor do perímetro arredor do condutor e do seu pasaxeiro. Isto mantén o centro de gravidade o máis preto posible do chan. Este modelo acelera a 120 km / h. A batería ten unha gran capacidade e está situada directamente baixo o panel solar. A potencia da instalación é de 16 kW.
• Coche solar holandés para toda a familia: Stella. O modelo foi desenvolvido por un grupo de estudantes en 2013. O coche recibiu unha forma futurista e a carrocería é de aluminio. A distancia máxima que pode percorrer un coche é duns 600 quilómetros.
• En 2015, apareceu outro modelo operativo: Immortus, que foi creado por EVX Ventures de Melbourne, Australia. Este coche eléctrico de dúas prazas ten un panel solar decente, cuxa superficie é de 2286 centímetros cadrados. Cando fai sol, os vehículos poden viaxar todo o día sen recargar a ningunha distancia. Para proporcionar enerxía á rede de a bordo, úsase unha batería con só 10 kW / h de capacidade. Nun día nublado, o coche é capaz de percorrer unha distancia de 399 km, e ata entón a unha velocidade máxima de 59 km / h. A compañía planea lanzar o modelo nunha serie, pero limitada, só uns cen exemplares. O custo deste coche será de aproximadamente 370 mil dólares.
• Outro coche que usa este tipo de enerxía presenta bos resultados, incluso coma un coche deportivo. O modelo Green GT de Solar World GT ten 400 cabalos de potencia e un límite de velocidade de 275 quilómetros por hora.
• En 2011, tivo lugar unha competición entre vehículos solares. Gañouno o Tokai Challenger 2, un vehículo eléctrico xaponés que usa enerxía solar. O coche pesa só 140 quilogramos e acelera a 160 km / h.

Situación actual

En 2017, a compañía alemá Sono Motors presentou o modelo Sion, que xa entrou na serie. O seu custo é de 29 USD. este coche eléctrico recibiu paneis solares case en toda a superficie do corpo.

O coche acelera a 100 km / h. en 9 segundos e o límite de velocidade é de 140 quilómetros / hora. A batería ten unha capacidade de 35 kW / hy unha reserva de potencia de 255 quilómetros. O panel solar proporciona unha pequena recarga (por un día de sol, a batería só se recargará ata cubrir uns 40 km), pero o coche non pode ser conducido exclusivamente por esta enerxía.

En 2019, os enxeñeiros holandeses da Universidade de Eindhoven anunciaron o comezo da recollida de pedidos previos para a produción dunha edición limitada Lightyear. Segundo os enxeñeiros, este modelo encarnaba os parámetros dun coche eléctrico ideal: unha gran autonomía cunha soa carga e a capacidade de acumular enerxía suficiente para unha longa viaxe.

Algúns dos membros do equipo traballaron para Tesla e outras compañías de automóbiles coñecidas que se dedican seriamente á creación de coches eléctricos eficientes. Grazas a esta experiencia, o equipo conseguiu crear un coche cunha enorme reserva de potencia (dependendo da velocidade de transporte, este parámetro varía de 400 a 800 quilómetros).

Como promete o fabricante, o coche poderá percorrer uns 20 mil quilómetros ao ano só con enerxía solar. Estes datos interesaron a moitos entusiastas dos automóbiles, grazas aos cales a compañía foi capaz de atraer preto de 15 millóns de euros en investimentos e recolleu case un centenar de pedidos previos nun curto período de tempo. Certo, o custo dun coche deste tipo é de 119 mil euros.

No mesmo ano, o fabricante de automóbiles xaponés anunciou probas dun vehículo híbrido nacional, o Prius, equipado con células solares. Como prometeron os representantes da compañía, a máquina terá paneis ultra finos, que se usan en astronautica. Isto permitirá que a máquina sexa o máis independente do enchufe e da toma de corrente.

Ata a data sábese que o modelo pode recargarse con tempo soleado por só 56 quilómetros. Ademais, o coche pode estar no aparcadoiro ou circular pola estrada. Segundo o principal enxeñeiro do departamento, Satoshi Shizuki, o modelo non sairá á serie en breve, porque o principal obstáculo para iso é a imposibilidade de poñer unha célula solar de alto rendemento a disposición dun motorista común.

Pros e contras dos coches solares

Así, un coche solar é o mesmo coche eléctrico, só que usa unha fonte de enerxía adicional: un panel solar. Como calquera vehículo eléctrico, este tipo de vehículos ten as seguintes vantaxes:

• Sen emisións, pero só no caso de usar exclusivamente electricidade;
• Se o motor de combustión interna só se usa como xerador, isto tamén ten un efecto positivo na compatibilidade ambiental co transporte. A unidade de potencia non experimenta sobrecargas, debido a que o MTC queima de forma eficiente;
• Pode usarse calquera capacidade da batería. O máis importante é que o coche pode levala;
• A ausencia de unidades mecánicas complexas garante unha maior vida útil do vehículo;
• Alta comodidade ao conducir. Durante o funcionamento, a central non zuma e tampouco vibra;
• Non hai que buscar o combustible adecuado para o motor;
• Os desenvolvementos modernos garanten o uso eficiente da enerxía que se libera en calquera transporte, pero que non se usa nos coches convencionais.

Con todas as desvantaxes dos vehículos eléctricos, os vehículos solares teñen as seguintes desvantaxes:

• Os paneis solares son demasiado caros. A opción de orzamento require unha gran área de exposición á luz solar e as modificacións compactas utilízanse nas naves espaciais e son demasiado caras para os entusiastas dos coches comúns;
• Os coches solares non son tan potentes e rápidos coma os coches convencionais de gasolina ou diésel. Aínda que isto supón un plus para a seguridade deste transporte: habería menos pilotos nas estradas que non toman a vida dos demais en serio;
• Non é posible o mantemento destes vehículos, xa que incluso as estacións de servizo oficiais non contan con especialistas que entendan esas instalacións.

Estas son as principais razóns polas que incluso as copias de traballo permanecen na categoría de conceptos. Ao parecer, todos agardan por alguén que gastará deliberadamente enormes cantidades de cartos para que as cousas funcionen. Algo similar ocorreu cando moitas empresas tiñan modelos de vehículos eléctricos en funcionamento. Non obstante, ata que a compañía de Elon Musk asumiu toda a carga, ninguén quería gastar o seu diñeiro, pero decidiu seguir o camiño xa superado.

Aquí tes un resumo rápido dun destes vehículos, o Toyota Prius:

Vaia! Toyota Prius nos paneis solares!