El hormigón que carga los coches eléctricos mientras circulan: la novedosa autopista que ya se está probando

Los vehículos eléctricos son una realidad cada vez más demandada en las carreteras de España. Sin embargo, al considerado como transporte del futuro por no consumir combustibles fósiles, aún le quedan algunos baches que sortear. Su dependencia de grandes baterías y puntos de carga escasos, quedó patente la pasada Semana Santa, cuando algunas electrolineras en España acumularon largas colas de espera. 

En España hay un total de 32.200 puntos de recarga de acceso público operativos, acumulados hasta el 31 de marzo de 2024. Desde AEDIVE (Asociación Empresarial para el Desarrollo e Impulso de la Movilidad Eléctrica), "se mantienen en una utilización media del 6,3%". Aún así, en ciertas épocas de mayor movimiento pueden no ser suficientes. También es una tecnología poco compatible de momento con los grandes camiones de mercancías. 

La solución, según plantean ya numerosos proyectos, es la recarga en movimiento desde el asfalto. En Indiana (Estados Unidos) se ha comenzado a construir un tramo de autopista donde se demostrará una nueva técnica que permite personalizar la carga inalámbrica para cada coche, grande o pequeño, con un equipo más sencillo. 

Carga en movimiento

Si se ha comprado un móvil de alta gama recientemente, es muy probable que su dispositivo pueda cargarse de forma inalámbrica. Esta tecnología está basada en un sistema de transmisión de electricidad por inducción electromagnética. Dentro de la base de carga hay una bobina plana por la cual circula corriente eléctrica, que crea un campo magnético ascendente.

En el smartphone hay otra bobina. Al situar este sobre el cargador, de tal manera que las dos bobinas queden alineadas, el campo magnético que sale del cargador pasa por la bobina del teléfono. Así se genera una corriente, que es la que se encarga de cargar la batería del dispositivo.

Sistema de bobina en carretera Universidad de Purdue Omicrono

Esta técnica permite prescindir de cable, al menos en lo que respecta al dispositivo que está cargando, aunque sigue siendo necesaria una cierta cercanía, como mucho, es posible separarlo de la base de carga una pequeña distancia de 40 milímetros en la mayoría de los casos para seguir cargando con normalidad. También se lleva estudiando la posibilidad de transmitir por el aire esta electricidad, una alternativa que aún no ha salido de los laboratorios.

De forma similar esta técnica podría permitir en el futuro que su coche eléctrico se cargue mientras conduce por la carretera. Las paradas serán solo necesarias en trayectos largos para estirar las piernas y comprar algún casete del Fary en una estación de carretera, si es que siguen existiendo.

Con esta intención, la Universidad de Purdue y el Departamento de Transporte de Indiana está construyendo menos de medio kilómetro de vía para probar la efectividad de la tecnología a la hora de cargar las baterías de un camión eléctrico de gran tonelada mientras circula a las velocidades de una autopista.

De grandes a coches pequeños

Un tipo de asfalto similar ya se ha puesto a prueba en Detroit. En esta ciudad de Chicago, un tramo de 400 metros de una carretera con bobinas de cobre puede cargar los vehículos eléctricos cuando pasan. La idea no es del todo nueva, es cierto, pero el proyecto llevado a cabo por la Universidad de Purdue en Indiana, es el primero en instalarlo en una autopista, donde los vehículos circulan a mayor velocidad.

También es pionera en ofrecer recarga en movimiento tanto a vehículos de gran tonelaje como a turismos particulares. La construcción del pequeño tramo comenzó el 1 de abril y continuará hasta otoño.

Construcción del tramo de carretera cargando un camión eléctrico en Indiana. Universidad Purdue/Greta Bel Omicrono

Las bobinas se instalan bajo el pavimento de hormigón tradicional para que la energía se envíe a las bobinas receptoras en la parte inferior del vehículo. Cada coche recibe la cantidad de electricidad que necesita para mantener cargadas sus baterías y el sistema rastrea cuánta ha recibido ese vehículo. De esta forma, si el sistema se llega implantar en las carreteras, los conductores solo tendrán que pagar por la cantidad de energía exacta que han utilizado en el trayecto. 

Una gran diferencia con respecto a proyectos paralelos, es la simplicidad del planteamiento de Purdue. Para optar a diferentes cargas según el tamaño y necesidades de cada vehículo, no es necesario instalar en él múltiples bobinas receptoras de baja potencia. Si no, que las bobinas diseñadas por este equipo se adaptan a un rango de potencia más amplio.

Siguientes retos

El objetivo es electrificar una sección de una carretera interestatal de Indiana en los próximos cuatro o cinco años. El proyecto lleva años en marcha y el entorno controlado que se está construyendo ahora se podrá poner en funcionamiento en mayo de 2025, según indican los responsables a Fast Company. En él los coches deberán demostrar que pueden recargarse mientras circulan a 104 km por hora.

El equipo ya ha probado la durabilidad de la tecnología, pues debe resistir el peso de vehículos de gran tamaño. Lo han hecho utilizando equipos que simulan el peso de camiones al pasar por una carretera. Los investigadores imitaron el tráfico de camiones haciendo que una máquina impulsara repetidamente un semieje cargado sobre las aceras. También se probó la transferencia de energía en un laboratorio. 

Camión Cummins para las pruebas de carga eléctrica en carretera Universidad Prudue/ Greta Bell Omicrono

La idea de tener un sistema que carga el vehículo al mismo tiempo que este consume la energía, supone no tener que depender de enormes baterías que dan más peso a los coches y camiones, lo que se traduce en un mayor coste de fabricación y más tiempo de espera para cargarse en las electrolineras. En el caso de los camiones, unas baterías más pequeñas suponen una mayor capacidad de carga que transportar.

Los investigadores consideran que hará falta entre 20 y 30 años para que los vehículos eléctricos puedan recibir toda la potencia necesaria para cargarse mientras circulan por las autopistas. La clave estaría en el esfuerzo de la industria por incorporar bobinas receptoras en sus vehículos. Esperan que con estas pruebas puedan convencer a gobiernos y empresas privadas, al ser un diseño más simple.

Por supuesto, esta innovadora forma de aportar energía a los coches en circulación puede convivir con otras técnicas que se están estudiando actualmente, como la recolección de energía a los pies de las carreteras, mediante energías renovables. Desde la energía solar, hasta la eólica aprovechando el impulso de aire que generan los coches al pasar a gran velocidad.