ENEA presenta due progetti per la mobilità sostenibile ad elevata efficienza energetica

L’ENEA ha preso parte anche quest’anno alla competizione internazionale Formula ATA – Electric and Hybrid Italy, svoltasi a Orbassano dal 7 al 10 ottobre, promossa dall’ATA (Associazione Tecnica dell’Automobile) rivolta a veicoli innovativi, con propulsione termica, elettrica e ibrida

, progettati e realizzati da università ed enti di ricerca, con l’obiettivo di favorire soluzioni di veicolo innovative rivolte ad una mobilità ecologica e ad elevata efficienza energetica.

L’ENEA ha partecipato con due proposte, entrambe in gara nella sessione Progetti: la prima, sviluppata in collaborazione con l’Università degli Studi dell’Aquila, riguardante un veicolo dalle elevate prestazioni energetico-ambientali, che non emette gas inquinanti (ZEV Zero Emission Vehicle) e presenta elevata efficienza energetica grazie ad una fuel cell alimentata a idrogeno gassoso; la seconda, realizzata con l’Università degli Studi di Padova, concernente un sistema di accumulo elettrico misto piombo e ultracapacitori per microcar che presenta vantaggi in termini di autonomia del veicolo grazie ad un migliore sfruttamento delle batterie e costi contenuti.

Il primo progetto, sviluppato con l’Università dell’Aquila (Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Energetica e Gestionale, prof. Michele Anatone), riguarda la realizzazione di un quadri ciclo ibrido di tipo serie, sul modello del prototipo denominato Urb-E, sviluppato da ENEA, che già ha partecipato negli scorsi anni a diverse manifestazioni. Il prototipo in sviluppo, a differenza del precedente (vedi scheda tecnica), avrà un gruppo generatore a fuel-cell di tipo PEM alimentato ad idrogeno, stoccato direttamente a bordo. La collaborazione tra ENEA e Università dell’Aquila, anche tramite una tesi di laurea specialistica sul tema, ha permesso il dimensionamento di massima del veicolo, per il quale è previsto un accumulo ad ultracapacitori e una potenza installata di 3 kW per la fuel-cell (a fronte di una potenza massima di trazione di 12 kW).

Il prototipo verrà realizzato nel prossimo anno presso i Laboratori UTTEI-VEBIM (Veicoli a Basso Impatto Ambientale) del Centro ENEA Casaccia (RM), come attività collaterale alla collaborazione in corso con il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione dell’Università dell’Aquila, nell’ambito dell’Accordo di Programma Quadro sulla Ricerca di Sistema Elettrico.

Il secondo progetto, realizzato in collaborazione con l’Università di Padova (Dipartimento di Ingegneria Elettrica – Laboratorio di Sistemi Elettrici per l’Automazione e la Veicolistica, Prof. Giuseppe Buja), riguarda lo sviluppo di un sistema di accumulo misto per city car elettrica, veicolo di potenza massima di trazione pari a 4 kW e velocità massima di 45 km/h, che prevede l’impiego combinato di batterie al piombo acido (PbA) di ultima generazione ed ultracapacitori (UCs) del tipo Electric Double Layer Capacitors (ELDC).

Completa il sistema un’interfaccia elettronica che realizza il parallelo elettrico, a differente tensione tra pacco batterie a 48 V e modulo UCs, con la funzione di limitare i picchi di corrente erogati, ovvero assorbiti, dalle batterie durante il funzionamento del veicolo. La logica di gestione del sistema tiene conto delle caratteristiche peculiari di queste due tipologie di componenti — la batteria segue un funzionamento a regime costante, corrispondente alla potenza media richiesta dal veicolo, il modulo UCs interviene nei soli transitori di funzionamento del veicolo fornendo, ovvero accettando, la frazione variabile di potenza — e consente un miglior utilizzo della batteria e quindi una maggiore autonomia del veicolo variabile tra il 15% ed il 20% a seconda delle condizioni di prova, con effetti positivi sulla vita utile delle batterie (vedi scheda tecnica).

La sperimentazione del sistema di accumulo misto, attualmente in fase di realizzazione, sarà effettuata presso i Laboratori UTTEI-VEBIM (Veicoli a Basso Impatto Ambientale) del Centro ENEA Casaccia (RM), e permetterà di valutare i vantaggi e gli eventuali limiti di questo tipo di applicazione. Verranno posti a confronto gli effettivi costi di realizzazione, in vista di applicazioni automotive e anche di tipo industriale, in alternativa agli attuali accumulatori agli ioni di litio, di prestazioni elevate ma con costi più alti.