Nel deserto della Tunisia con la eBike

Sette giorni, 11 bikers, oltre 300km da percorrere con Mountain Bike a Pedalata Assistita. Inizia l'avventura che ci condurrà fino alle porte del Sahara per provare 'off-road' la nuova eBike

Immagina una eBike, per la precisione una Bici a Pedalata Assistita. Il luogo più facile nel quale collocarla sarebbe sicuramente la città, come valido mezzo per evitare di arrivare al lavoro già stanchi e senza inquinare. Ora immagina il Deserto roccioso della Tunisia, il paesaggio incontaminato alle porte del Sahara ed una pista che lo attraversa, sfiorando città dai suggestivi nomi arabeggianti, Ksar Hallouf, Tataouine, Matmata, chilometri di sabbia, sole e Oasi percorsi in sella ad una Bici “speciale”, una Mountain Bike a pedalata assistita, anzi dodici mountain bike.

L’artefice di tutto ciò è Alessandro Tedesco, un biker di lunga data che da anni, con il suo team della Coast2Coast, guida turisti ed appassionati di mountain bike attraverso i percorsi nascosti della Sicilia, e che quest’anno ha deciso di intraprendere un’avventura senza precedenti, per toccare con mano, e soprattutto con gambe, le vere potenzialità della eBike. Oltre ad attraversare paesaggi mozzafiato, il tour servirà da vero test ufficiale per la eSestriere, la Mountain Bike a Pedalata Assistita creata dalla prima azienda italiana ad essere entrata nel mercato delle Bici elettriche, la Lombardo Bike.

Visto che uno dei limiti di cui spesso si incolpano i mezzi elettrici, è la reale durata della batteria, quale miglior test di un tour nel deserto, dove la sola forza umana sarebbe davvero messa alla prova pedalando per chilometri e chilometri sotto il sole e tra le rocce tunisine. Tra i media partners del progetto non poteva mancare Rinnovabili.it, che seguirà giorno per giorno le tappe del tour di Alessandro e dei suoi 11 compagni di viaggio, in partenza da Palermo alla volta di Tunisi per arrivare nel Grande Erg Orientale, percorrendo in sei giorni oltre 600 km di cui circa 300km in sella alla eSestriere.

Per conoscere qualche dettaglio in più e scoprire come è nata l’idea del progetto, abbiamo fatto due chiacchiere con Alessandro Tedesco che la prossima settimana si trasformerà nel nostro inviato “al fronte” raccontandoci attraverso i suoi occhi, questa nuova avventura di Coast2Coast.

“La verità che non andrebbe raccontata, è che ho sempre sognato di percorre in bici questi spazi meravigliosi – esordisce Alessandro – ma 300 chilometri nel deserto, sotto il sole e con tanto di zaino, attrezzatura fotografica e video, mi facevano un po’ paura. All’improvviso la soluzione: ci vorrebbe la Bici Elettrica! E’ nato così questo progetto con la collaborazione dell’azienda Lombardo che ha messo a disposizione il mezzo, offrendoci la possibilità, con grande orgoglio, di essere il primo operatore del settore a testare una Mountain Bike a Pedalata assistita del Costruttore siciliano!”.

Quali saranno le tappe del tour e come vi siete preparati?

“Partiremo il 15 di Ottobre da Palermo in nave alla volta di Tunisi e saremo in 12 provenienti da tutta Italia: Milano, Roma, Calabria e Sicilia. Laggiù ci attende Tarak, la guida tunisina che ci condurrà in questa splendida avventura attraverso le regioni dei Trogloditi fino al deserto, da Tunisi fino a Ksar Ghilane, ultima porta sul Sahara. Gli itinerari sono stati studiati nel dettaglio, le tracce GPS ripulite e adattate, attrezzatura testata, testa e gambe pronte per affrontare quotidianamente almeno 10 ore di bici col sole e il deserto tunisino.

Lo scorso mese di Settembre ci siamo recati in Tunisia per il sopralluogo: 3 giorni, 1500 kilometri percorsi, 700 km offroad. Abbiamo verificato i dettagli, le Accomodation, le Location, le Piste.
 Millecinquecentoo kilometri con un 4×4, uno spettacolo immenso: la Tunisia nasconde risorse inimmaginabili. Farlo con la Bici sarà un’avventura impagabile”.

Cosa vi aspetta nei prossimi sette giorni?

“Le difficoltà non saranno da poco. Innanzitutto essendo nel mezzo del deserto non avremo la possibilità di ricaricare le batterie delle Bici. Solitamente la media percorribile è di circa 60km di autonomia, alcune nostre tappe raggiungeranno addirittura gli 80 km, sarà quindi un vero e proprio test per le mountain bike a pedalata assistita che ci permetterà di scoprire se è possibile portarle oltre il limite!”

Tra i tour che il tuo team di Coast2Coast organizza per il momento non è ancora previsto l’utilizzo delle eBike. Novità per il futuro?

“Non posso svelarvi tutti i dettagli, le novità in serbo per il 2013 sono davvero numerose. Primo fra tutti stiamo studiando un progetto molto interessante con la Lombardo Bike per promuovere finalmente le Mountain Bike a Pedalata assistita anche in Sicilia, attraverso i nostri tour”.

Non ci rimane che attendere lunedì per vivere, a distanza, questa splendida avventura, svelando giorno per giorno le incredibili potenzialità di questa nuova tipologia “Off-road” di eBike pronte a convincere anche il pubblico più scettico.

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na₂S_x come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

“Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

leggi anche Fotovoltaico in perovskite, i punti quantici raggiungono un’efficienza record

L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.