C'è speranza per i motori a combustione. Si tratta di un nuovo carburante.

• Non diciamo agli studenti quali tecnologie di guida dovrebbero usare. Quindi abbiamo veicoli con motori a combustione interna, motori elettrici e motori a idrogeno - afferma Norman Koch.
• Quando l'Ecomaratona iniziò nel 1985, i team percorrevano 600-700 km con un litro di carburante. Oggi ne percorrono 2.500-3.000.
• Alcuni team stanno sperimentando da diversi anni materiali biodegradabili di origine vegetale, basati su fibre di bambù e vari tipi di resine.

Come è nata la Shell Eco-marathon?

- Iniziò 80 anni fa con una gara tra due dipendenti del laboratorio di ricerca Shell, che decisero di vedere chi sarebbe riuscito ad andare più lontano con la stessa quantità di carburante. Nella sua forma attuale, è una competizione tra team accademici e studenti, che preparano autonomamente i veicoli e li guidano in pista.

I concorrenti si sfidano in due categorie: Prototype (veicoli ultraleggeri e altamente efficienti) e Urban Concept (più simili alle city car).

L'evento si tiene in questo formato da 40 anni. Attualmente, in tutto il mondo, si contendono 300 università provenienti da 50 paesi.

122 team provenienti da Europa e Africa sono partiti da Kamień Śląski. Tra questi , 4 team polacchi: Project Hydrive - AGH di Cracovia, Hydrogreen Pollub - Università Tecnologica di Lublino, Iron Warriors - Università Tecnologica di Lodz, Rotor - Accademia Statale di Scienze Applicate di Krosno.

La Shell Eco-marathon permette loro di mettere alla prova le conoscenze acquisite durante le lezioni. E non si tratta solo di conoscenze ingegneristiche nel campo della propulsione. Qui lavorano team di circa una dozzina di persone, in cui, oltre ai progettisti di propulsione, sono presenti programmatori, manager, project manager ed esperti di crowdfunding.

Quali progressi hanno fatto gli studenti in questi 40 anni?

- Quando abbiamo iniziato nel 1985, le squadre percorrevano 600-700 km con un litro di carburante. Una Volkswagen Golf standard, un'auto piuttosto economica, percorreva 15-20 km con 1 litro di carburante.

Il record mondiale in questo campo è attualmente di 3771 km con 1 litro di carburante! Le distanze percorse dai team studenteschi raggiungono i 2500-3000 km. Ciò richiede carrozzerie estremamente leggere, solitamente realizzate in fibra di carbonio, motori a bassi consumi, software di supporto al funzionamento del motore, ma anche strategie di guida specifiche.

Crediamo che l'efficienza sia una delle condizioni chiave per una mobilità futura a basse emissioni di carbonio.

Quale impatto reale ha questo evento sull'efficienza delle auto prodotte in serie, come la già citata Volkswagen Golf?

- Vediamo questa influenza, ma ovviamente non è diretta. Gli studenti che prendono parte a queste lotte spesso finiscono in aziende automobilistiche, avendo già una certa conoscenza, una vasta gamma di esperienze e la capacità di lavorare in team. Questo è il nostro più grande contributo.

Passando a un ambito più pratico, un esempio potrebbe essere la tecnologia stop-start, utilizzata dagli studenti partecipanti alla Shell Eco-marathon negli anni '80. Oggi sono comuni, ma all'epoca questa idea stava appena iniziando a essere messa in pratica. Molti problemi legati a questa tecnologia dovevano essere risolti, come ad esempio come spegnere e riaccendere il motore in una frazione di secondo, senza girare la chiave.

Da anni le squadre cercano di ridurre il peso dei loro veicoli

Per anni abbiamo associato una maggiore efficienza alla riduzione del peso dei veicoli. Per questo motivo, la Shell Eco-marathon utilizza materiali testati e comunemente utilizzati oggi, come la fibra di carbonio. Si tratta di un materiale eccellente, leggero e resistente, ma non molto sostenibile, a causa delle difficoltà di riciclo.

Alcuni team sperimentano da diversi anni materiali biodegradabili di origine vegetale, a base di fibre di bambù e vari tipi di resine. Il materiale risultante non è duro quanto le fibre di carbonio, ma è completamente biodegradabile.

Quali altre tecnologie vengono utilizzate oggi dagli studenti e potrebbero finire nelle automobili prodotte in serie in futuro?

- Non indichiamo agli studenti le tecnologie di guida che dovrebbero utilizzare. Quindi abbiamo sia veicoli con motore a combustione interna che veicoli elettrici alimentati a batterie o con celle a combustibile a idrogeno. La novità è l'emergere dell'idrogeno come combustibile nei motori a combustione interna .

Questa potrebbe essere un'opzione interessante di cui i produttori di camion parlano da qualche anno. In questo caso abbiamo la combustione, ma i "gas di scarico" sono per lo più vapore acqueo...

- La combustione di idrogeno potrebbe essere una soluzione per superare i problemi dei veicoli elettrici nel settore dei trasporti pesanti, in particolare in termini di autonomia, potenza e tempi di ricarica. Siamo in contatto con diverse università che stanno lavorando su questo aspetto. I team di due università erano pronti e sono venuti con le loro auto.

La combustione dell'idrogeno richiede lo sviluppo di numerosi elementi tecnologici.

Quest'anno stanno correndo fuori dalle competizioni, verificando il funzionamento dei singoli sistemi su lunghe distanze, valutando le esigenze per iniziare la gara. Soprattutto, stanno verificando la tecnologia, in cui emergono nuovi problemi. Da quanto ho appreso da una delle squadre, la combustione spontanea è un problema serio.

L'idrogeno è una molecola così piccola e volatile, e allo stesso tempo estremamente infiammabile, che spesso si accende prima ancora di raggiungere la camera di combustione. Questo è uno dei problemi che devono essere risolti per raggiungere la diffusione di questo motore. Ecco perché penso che i motori a combustione abbiano ancora un futuro davanti a sé.

Quale ruolo gioca il software?

- Osservando la composizione e il funzionamento dei team studenteschi, possiamo dire che stanno diventando sempre più numerosi. Il numero di computer e programmatori è in costante crescita. Questo è uno dei settori in più rapida crescita nel nostro evento.

Oggi, l'efficienza dei veicoli dipende in larga misura da soluzioni software intelligenti. Ad esempio, nel caso dei veicoli elettrici, alimentati a batteria o a celle a combustibile a idrogeno, il modo in cui le batterie vengono caricate e scaricate ha un impatto significativo sull'efficienza di guida.

Alcuni team utilizzano la tecnologia del gemello digitale per verificare e migliorare le prestazioni dei loro progetti. Nel caso della competizione vera e propria, le simulazioni al computer consentono una migliore scelta della strategia di gara. Grazie alla mappatura digitale del tracciato e alle simulazioni, i team sanno in quale punto del tracciato spegnere il motore e in quale punto accelerare per ottenere risultati ottimali.

Ha ancora senso investire nelle tecnologie di combustione? Alcuni ritengono che, poiché le tecnologie di combustione sono già così avanzate che ora si ottengono solo piccoli miglioramenti con ingenti investimenti, potrebbe essere meglio investire questi soldi nell'ottimizzazione di nuovi sistemi di propulsione, ottenendo un miglioramento molto più significativo.

- A mio parere, dobbiamo cercare di ottenere miglioramenti in tutti i settori possibili. Dobbiamo sviluppare tutte le tecnologie, perché oggi non siamo in grado di dire quale di esse rappresenterà effettivamente un cambiamento rivoluzionario, né quando accadrà: domani o tra 10 anni.

Quali tecnologie appariranno nei percorsi della Shell Eco-marathon nel prossimo futuro?

- Ho già parlato dell'uso dell'idrogeno come carburante nei motori a combustione. La seconda tendenza in crescita sono i veicoli autonomi. Li abbiamo introdotti nelle corse qualche anno fa. Quest'anno, 11 team hanno preso parte a questa categoria. Rispetto a tutti i team al via, non sono molti, ma l'anno scorso ce n'erano solo 7.

Va anche notato che nel loro caso la competizione non si limita alla sola guida in pista, ma prevede anche prove di abilità, come il parcheggio.

L'importanza del software continua a crescere e l'intelligenza artificiale gioca un ruolo sempre più importante.