Perché non ci sono le auto?

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Perché non esistono auto a energia solare?– Emma, ​​16 anni, Springville, Utah


Esistono le auto solari.Il posto migliore per vederli è il Sfida solare mondiale, una gara che si tiene ogni due anni in Australia.I concorrenti devono percorrere circa 1.870 miglia (3.000 chilometri), da Darwin, sulla costa settentrionale del paese, ad Adelaide, sulla costa meridionale, utilizzando solo l’energia del sole.

Molte auto che competono in questa gara assomigliano più a giostre di parchi di divertimento o a veicoli di fantascienza che alle auto che vedi sulla strada.Questo ti dice qualcosa sul motivo per cui le auto solari non sono un’opzione per gli spostamenti di tutti i giorni, almeno non ancora.

Raccogliere abbastanza luce solare

Mentre molta luce solare cade sulla Terra durante il giorno, la luce diventa disperso mentre viaggia attraverso l'atmosfera, quindi la quantità che colpisce una determinata superficie è piuttosto bassa.Calcolando la media su un anno intero per rimuovere gli effetti delle diverse stagioni, si tratta di 342 watt per metro quadrato, una superficie equivalente a circa 10 metri quadrati.È una potenza approssimativamente sufficiente per funzionare un frigorifero standard.

Le dimensioni delle auto variano molto, ma un'auto a grandezza naturale negli Stati UnitiÈ lungo circa 18 piedi e largo 6 piedi, quindi ha circa 9-10 metri quadrati di superficie orizzontale.Raccoglierebbe circa 3.420 watt, sufficienti per funzionare un frigorifero, una lavastoviglie e un forno a microonde.

I grandi parchi solari che inviano elettricità alle città e ai paesi compensano il fatto che la luce solare viene diffusa su un'area così vasta milioni di pannelli solari su migliaia di acri.Alcuni, soprattutto nelle zone desertiche, utilizzano campi di specchi concentrare l’energia del Sole.Ma un’auto standard non ha una superficie sufficiente per raccogliere molta energia solare.

Gli esseri umani hanno raccolto l’energia del Sole in molti modi diversi nel corso del tempo.

Trasformare la luce solare in energia

Un altro problema è che i pannelli solari di oggi non sono molto efficienti nel convertire la luce solare in elettricità.Tipicamente, la loro efficienza è intorno al 20%, il che significa che convertono circa un quinto dell'energia solare che arriva loro in corrente elettrica.

Ciò significa che 3.420 watt di energia solare che cadono su un’auto media coperta da pannelli solari produrrebbero solo circa 684 watt che l’auto potrebbe utilizzare.In confronto, esso impiega circa 20.000 watt affinché un veicolo elettrico possa viaggiare a 60 miglia orarie (100 chilometri orari).

I veicoli che competono nella World Solar Challenge tendono ad essere grandi e hanno progetti che massimizzano la loro superficie orizzontale.Questo li aiuta a raccogliere quanta più luce solare possibile.Come concept car, va bene, ma la maggior parte dei modelli non ha molti finestrini o spazio per nient'altro che un conducente.

I punti salienti della World Solar Challenge 2023 mostrano che le auto solari sono progettate in modo molto diverso dai modelli convenzionali.

Quando il sole non splende

Un’altra sfida ancora è che le posizioni geografiche, le ore diurne e le condizioni meteorologiche influiscono sulla quantità di energia solare che può essere generata.

La Terra lo è inclinato sul suo asse, quindi non tutte le aree ricevono la stessa quantità di luce solare in un dato momento.Quando l'emisfero settentrionale si inclina verso il Sole, la parte superiore del globo riceve una maggiore esposizione solare e osserva la primavera e l'estate, mentre l'emisfero meridionale è più freddo e buio.Quando la metà meridionale del pianeta si inclina verso il Sole, le aree della metà meridionale della Terra ricevono più sole e la metà superiore diventa inferiore.

Le aree vicino all’equatore ricevono luce solare costante tutto l’anno, quindi le zone più vicine ad esso – come la California meridionale o il deserto del Sahara – hanno energia solare più intensa rispetto ai luoghi più vicini ai poli della Terra, come l’Alaska.

Le auto solari avrebbero inoltre difficoltà a raccogliere abbastanza luce solare nelle giornate nuvolose o piovose.Anche le grandi aziende di servizi pubblici con enormi parchi solari devono pianificare momenti in cui il sole non splende.

E gli autisti hanno bisogno che le loro auto funzionino di notte.Affinché un’auto solare possa funzionare dopo il tramonto, dovrebbe utilizzare energia extra raccolta durante il giorno e immagazzinata in una batteria.I pannelli solari e le batterie aumentano il peso dell’auto e le auto più pesanti necessitano di più energia per funzionare.

I ricercatori stanno lavorando per progettare automobili solari più adatto all'uso quotidiano.Perché ciò accada, i progettisti dovranno farlo rendere i pannelli solari più efficienti nel convertire la luce solare in energia e progettare pannelli solari che lo siano più adatto per le auto.Sarà inoltre fondamentale rendere i sistemi solari per le automobili più economici, in modo che gli acquirenti medi possano permetterseli.

Per ora, l’opzione più vicina a un’auto solare è un veicolo elettrico che si ricarica a casa o presso una stazione di ricarica.A seconda di come viene generata l’elettricità, è probabile che parte dell’energia che fluisce in queste auto provenga da pannelli solari, turbine eoliche, dighe idroelettriche o altre fonti rinnovabili.E quella quota aumenterà man mano che gli stati lavoreranno passare all’energia pulita nei prossimi decenni.Se stai guidando o viaggiando su un’auto elettrica, in questo momento potresti viaggiare grazie all’energia solare.


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