Negli ultimi anni, l'attenzione verso la sostenibilità ambientale e l'adozione di soluzioni energetiche rinnovabili è aumentata significativamente. Con la crescente preoccupazione per il cambiamento climatico e l'urgenza di ridurre le emissioni di gas serra, sempre più aziende e organizzazioni stanno cercando modi innovativi per adottare tecnologie pulite ed ecocompatibili. In questo contesto, il trasporto a energia solare sta guadagnando terreno come un'alternativa promettente e sostenibile.
Solbian, che dal 2009 realizza pannelli solari flessibili ad alta efficienza ampiamente utilizzati nella nautica e nella mobilità, riconosce l’importanza di un approccio sostenibile al settore dei trasporti e si impegna a sviluppare soluzioni innovative per incrementare la sostenibilità delle flotte.
Ecco alcuni suggerimenti per far sì che il trasporto a energia solare possa diventare una realtà nelle proprie flotte e come Solbian sta lavorando in questa direzione:
Sulla motrice
Le batterie dei camion incontrano sempre maggiori difficoltà nel sopperire ai fabbisogni energetici delle motrici moderne a causa del crescente quantitativo di dispositivi elettronici presenti a bordo il cui scopo è aumentare il comfort degli autisti. I pannelli fotovoltaici flessibili utilizzati nell’ambito del trasporto a energia solare sono studiati per applicazioni su superfici curve e si adattano perfettamente allo spoiler del mezzo.
Un’installazione di questo tipo, che per lo spazio a disposizione sarà quindi più contenuta, ha come principale vantaggio quello di mantenere carica la batteria, evitando scariche profonde e sbalzi di tensione che portano più rapidamente alla sostituzione di questa componente.
Il “Confidence Report on Solar for Trucks" (1) realizzato dalla NACFE (North American Council for Freight Efficiency) nel 2018 afferma, grazie ai numerosi produttori ed esperti di batterie intervistati per realizzare il report, che la vita utile della batteria possa arrivare a raddoppiare grazie al fotovoltaico.
Molte flotte tra quelle prese in esame dal NACFE devono sostituire le loro batterie ogni 2 anni circa mentre le motrici concludono generalmente il loro ciclo dopo 4 anni. L'energia prodotta dal fotovoltaico può estendere la durata delle batterie di fabbrica facendola coincidere con quella della motrice, un risparmio che, da solo, può ripagare ampiamente il costo del sistema solare.
Il fotovoltaico può poi fornire energia ai sistemi HVAC a batteria (riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria) e altri sistemi ausiliari prolungandone il tempo di funzionamento, non solo per consentire a questi apparati di superare la notte senza scaricare le batterie, ma anche per ridurre il carico sull'alternatore al mattino successivo, con conseguente risparmio di carburante. La possibilità di usare per periodi prolungati riscaldamento, condizionamento e servizi ausiliari presenti a bordo garantisce poi maggiore comfort al conducente, aspetto che può sembrare secondario ma che influisce nella fidelizzazione dell’autista e potenzialmente nella riduzione dei costi legati al reclutamento, formazione e mantenimento dei conducenti.
Solbian ha realizzato un’installazione di questo tipo per una storica azienda di trasporti del nord Italia che ha deciso di dotare tre veicoli della propria flotta di pannelli fotovoltaici flessibili.
Sullo spoiler di ogni mezzo è stato applicato, tramite biadesivo, un modulo Solbianflex SX 114 ALLinONE con regolatore di carica MPPT incorporato, capace di innalzare la tensione per caricare il pacco batterie (24 V e 200 Ah).
Grazie al sistema di monitoraggio remoto che raccoglie dati di produzione solare e condizioni di carica della batteria, sono stati analizzati gli andamenti tipici giornalieri della tensione della batteria e della corrente prodotta dal sistema solare e poi immessa nella batteria.
Andamento giornaliero della tensione della batteria (blu) e della corrente di carica dovuta al pannello solare (rosso).
I dati raccolti hanno dimostrato che il contributo del sole riesce a riportare subito in alto la tensione della batteria già al mattino, contribuendo, nell’arco della giornata, a tenerla in carica così da poter affrontare un periodo di sosta più lungo del solito senza dover accendere il motore per evitare scariche eccessive.
I vantaggi di una configurazione di questo tipo si possono quindi riassumere come segue: batterie più longeve, riduzione dei consumi di gasolio, minor necessità di tenere acceso il motore durante le soste e maggior comfort per il conducente.
Sui rimorchi
I rimorchi hanno il potenziale per dare una vera svolta al trasporto a energia solare, grazie alle ampie superfici a disposizione e potendo sfruttare sia il tetto sia i lati per l'applicazione del fotovoltaico, rappresentano dei veri e propri parchi solari in movimento. Nel corso degli anni i rimorchi si sono evoluti e presentano sempre più dispositivi che necessitano di energia elettrica, molti di questi possono essere supportati dal fotovoltaico installato a bordo. I possibili utilizzi riguardano i portelloni elettrici, i sistemi telematici e le unità di refrigerazione ma in futuro il fotovoltaico potrebbe contribuire anche ad alimentare la propulsione delle motrici elettriche.
L’energia aggiuntiva fornita dall’impianto solare può affiancare quella prodotta dall'alternatore, anche in questo caso aiutando a mantenere in buono stato le batterie e prolungandone la vita utile. Un sistema opportunamente dimensionato può contribuire ad alimentare le unità refrigeranti e a caricare le batterie che gestiscono altri servizi importanti che devono rimanere attivi anche quando il rimorchio è scollegato dalla motrice.
Grazie al fotovoltaico i sistemi di localizzazione GPS possono rimanere sempre attivi, un vantaggio importante per le flotte che devono gestire la posizione dei loro mezzi.
Anche i sistemi di monitoraggio della temperatura nei rimorchi refrigerati possono beneficiare dell’energia prodotta dai pannelli solari, mantenendosi operativi anche quando il rimorchio non è collegato al trattore. Le batterie che alimentano i portelloni elettrici possono poi contare sul fotovoltaico per far sì che questi risultino sempre funzionanti, indipendentemente dalla frequenza con cui il rimorchio viene caricato dalla motrice. In questo modo si può anche ridurre la necessità di tenere il motore al minimo per far funzionare il portellone.
Sui furgoni refrigerati
I furgoni refrigerati con box isotermici refrigerati sono utilizzati per tragitti medio brevi, con capacità di carico dell’ordine di qualche decina di metri cubi. I gruppi frigo sono alimentati dal motore del mezzo o con collegamento alla rete elettrica. Specialmente nel trasporto del congelato, per i tragitti molto brevi relativi alle consegne a ristoranti, bar, stabilimenti balneari nella stagione estiva, le frequenti aperture e chiusure dei portelloni di scarico obbligano a tenere il motore acceso, con consumi notevoli e altrettanto inquinamento.
Un impianto fotovoltaico installato sul tetto di un mezzo come questo consente di spegnere il motore del mezzo tra una consegna e l’altra sempre nel rispetto delle temperature di legge e si traduce in un notevole risparmio di carburante.
Su autobus e pullman
Nel caso di autobus e pullman, le linee a lunga percorrenza o gli autobus per uso occasionale rappresentano lo scenario migliore in cui applicare il fotovoltaico. Come riportato dall’International Energy Agency nel suo report “State-of-the-Art and Expected Benefits of PV-Powered Vehicles” in alcuni di questi mezzi, e a seconda delle condizioni atmosferiche, della stagione dell'anno, ecc. il carico ausiliario, in particolare relativo al condizionamento dell'aria, comporta nei modelli ibridi un consumo addirittura superiore a quello legato alla propulsione. In casi simili l'elettricità fornita dagli impianti fotovoltaici risulterebbe preziosa e verrebbe sfruttata istantaneamente. Al contrario, gli autobus urbani presentano condizioni più difficili per dei sistemi FV, a causa ad esempio del continuo ombreggiamento che riduce la disponibilità di energia solare a bordo.
Nel 2020 la start-up tedesca FlixMobility a capo del brand Flixbus, ha avviato un progetto pilota su alcuni dei propri autobus impiegati nella tratta Dortmund-Londra (2). Nel periodo di prova i dati hanno riportato un risparmio di 1.7 litri di gasolio ogni 10 km percorsi. L’impianto installato a bordo ha il compito di alimentare interamente le porte USB e le prese dei passeggeri, l’aria condizionata, il wifi e il sistema di intrattenimento multimediale presente a bordo.
Sulle cargo bike
I pannelli solari possono essere installati anche su mezzi a due ruote, come ad esempio le biciclette a pedalata assistita e le cargo bike. Le cargo bike sono progettate non solo per il trasporto di merci, ma anche di persone e animali. Considerando lo spazio limitato all'interno di questi mezzi e la necessità di contenere i costi di manutenzione, l'integrazione dei moduli fotovoltaici risulta fondamentale.
L'installazione di pannelli fotovoltaici permette di mantenere una carica costante e giornaliera, evitando sbalzi di tensione e scariche profonde che potrebbero causare danni alle batterie o interruzioni improvvise durante le consegne. Grazie all'utilizzo dell'energia solare, i conducenti delle cargo bike possono evitare ritardi nelle consegne e migliorare l'efficienza complessiva.
I pannelli solari flessibili, leggeri ed efficienti prodotti da Solbian si sono dimostrati una scelta eccellente per le cargo bike, e ciò ha portato a collaborazioni con aziende come Need The Globe e I-FEVS per lo sviluppo di soluzioni a energia solare.
SunRider cargo bike. Foto per gentile concessione di Need the Globe
Un esempio di cargo bike solare è SunRider, lanciata proprio dall'azienda olandese Need The Globe. Questa bicicletta è dotata di un vano di carico capace di contenere fino a 150 kg di merci. L'apporto dei pannelli fotovoltaici riduce i tempi di ricarica, la dipendenza dalla rete elettrica e i costi di manutenzione. Durante i tragitti, SunRider si carica grazie all'energia solare, guadagnando fino a 100 km di autonomia aggiuntiva al giorno.
I-FEVS e-bike. Foto per gentile concessione di I-FEVS
Le e-bike prodotte da I-FEVS, invece, possono essere utilizzate per diverse finalità, come le consegne urbane o gli spostamenti quotidiani. I pannelli solari sono integrati nella robusta struttura in acciaio nanocristallino a sezione quadrata della e-bike, consentendo di ricaricare il motore elettrico durante la guida.
Perché il trasporto a energia solare è fondamentale nel futuro delle flotte
Il grande tema che riguarda oggi il futuro delle flotte che si occupano di trasporto è la questione ambientale: con i veicoli elettrici che sembrano ormai destinati a diventare la principale forma di trasporto di persone e merci, l’integrazione del fotovoltaico rappresenta una scelta naturale, conveniente e dal potenziale elevato, in grado di rinnovare il settore.
Il trasporto a energia solare rappresenta un'opportunità eccezionale per ridurre l'impatto ambientale dei veicoli e promuovere uno sviluppo sostenibile. Solbian si impegna a guidare questa transizione verso flotte sostenibili, offrendo soluzioni innovative e all'avanguardia nel settore dei pannelli solari flessibili. Con il proprio impegno per la qualità e l'efficienza, Solbian sta dimostrando che il trasporto a energia solare è una realtà tangibile e che può svolgere un ruolo significativo nella creazione di un futuro più sostenibile per il settore dei trasporti.
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Flexible photovoltaic panels: Examples of application
State-of-the-art technology applied to road transport and other vehicles.
Bibliografia
- https://nacfe.org/research/trailer-general/#solar-panels-trailer
- https://www.pv-magazine.com/2020/02/11/flixbus-fleet-tests-18-cigs-panels/
