Torre d'energia per VE.

La transició cap als vehicles elèctrics suposa un gran repte, especialment perquè requereix reforçar les xarxes de distribució elèctrica per suportar la creixent demanda d'energia. Però, i si els carregadors de vehicles elèctrics poguessin funcionar de manera autònoma? Aquesta és la idea darrere d'un innovador carregador ultra-ràpid que utilitza exclusivament l'energia del vent i del sol, sense necessitat de connectar-se a la xarxa elèctrica.

Torre d'energia solar/eòlica, representada com a part d'un parc. Ha estat dissenyada per carregar vehicles elèctrics sense connectar-se a la xarxa. Font: CDIMAGE

L'enginyer i inventor Jim Bardia va mostrar al setembre del 2023 al Saló Internacional de l'Automòbil d'Amèrica del Nord de Detroit una maqueta a escala de la seva torre eòlica i solar. La idea va sorgir del seu somni de lliurar electricitat neta i fiable als agricultors de qualsevol regió que no tenen posiblistat asequible de gaudir de xarxes de distriubició. De fet. avui dia encara hi ha uns 775 milions de persones que  no poden accedir a fonts fiables d'energia elèctrica.

El sistema combina una turbina eòlica d'eix vertical amb panells solars col·locats al conjunt superior de les aspes de la turbina. Aquestes màquines horitzontals tampoc poden aprofitar les ràfegues de vent, la qual cosa suposa una gran pèrdua d'energia cinètica.

Un sistema patentnt de levitació amb imants permanents permet pràcticament eliminar les càrregues estàtiques i dinàmiques. El conjunt flota i gira amb una gairebé nul·la fricció. Quan el vent disminueix, l'efecte volant d'inercia manté la turbina en rotació durant períodes més llargs. 

Els panells solars integren ventiladors radials per refredar la part inferior de les cel·les voltaiques. La seva superfície és inclinada i així, elimina la rosada matinal per mantenir una bona neteja de la superficióa que perment reduir el su manteniment de neteja. 

El conjunt de la turbina es connecta mitjançant un eix motriu gràcies a una transmissió seqüencial de vuit velocitats i alimenta un generador amb una eficiència que està per sobre del 90%. Aquesta transmissió es controlada digitalment per ajudar a la torre a generar electricitat amb vents des de 8 km/h fins a 120 km/h.

Imatge de paisatge urbà d'edificis i vehícles en una carretera amb una turbina eòlica. La torre solar eòlica (WST), es podria col·locar amb la mateixa facilitat en llocs remots, ja que la seva potència és totalment autogenerada. Font: CDIMAGE.

Les torres tindrien uns 24 metres d'alçada, amb un rotor de 10 metres. El sistema permet allotjar 1 MWh de bateries per a l'emmagatzematge d'energia, idealment utilitzant bateries de segona vida. El vent juntament amb el Sol, combinats tenen una capacitat  de 70 kW constamts, o aproximadament 234 MWh per any, que són suficinets per permetre que els vehicles elèctrics cobreixin 1,3 milions de km amb un consum d'uns 5,6 km per  kWh.

Aleshores, la torre pot oferir una càrrega de fins a 380 kW, sense connexió a la xarxa. Actualment, pràcticament cada watt de capacitat renovable que s'integraa la xarxa requereix una de la seva redundància per seguretat del subministrament que acostuma a ser amb fonts contaminants per matneir el sefvei  quan el vent no bufa o el sol no brilla. Aquetes torres podrien alleujar aquesta necessitat i fer-ho de manera més neta i eficient. Altres aspectes a tenir en considerfació, són:

Més del 60 % de l'energia de la xarxa es genera a partir  combuwtibres fòssilsi aquest tipus de centrals elèctriques, són ineficients ja que, més del 60 % de l'energia utilitzada per a la generació d'electricitat es perd en la conversió.

El WST, un model a petita escala que es va dissenyar per primera vegada com a estació de generació d'energia per a granges sense accés a la xara. Font: CDIMA

La càrrega ràpida amb corrent continu, requereix de grans quantitats d'energia durant un període de temps curt. La potència necessària per a una única càrrega de 480 V de nivell 3 és equivalent a la càrrega de la xarxa de 50 cases durant aquest temps de càrrega.

En altres entorns les torres encara podrien connectar-se a la xarxa fet que, aportaria un altre avantatge a causa de la seva lenta però constant generació. Per exemple, una torre podria connectar-se a la xarxa amb una potència monofàsica a 230 V.

Font: Lawrence Ulrich és un guardonat escriptor d'automòbils i antic crític d'automòbils en cap a The New York Times i The Detroit Free Press.