Continental misura la temperatura nel rotore: la nuova frontiera dei motori elettrici

Misurare direttamente la temperatura del rotore potrebbe consentire di progettare motori elettrici più efficienti e meno dipendenti dalle terre rare. È l’obiettivo del nuovo sensore presentato da Continental, una delle innovazioni emerse insieme a diversi progetti dedicati ad accumulo, fotovoltaico, idrogeno verde e produzione energetica per i data center.

La temperatura del rotore non è più una stima

Continental ha svelato il Motor Rotor Temperature Sensor, indicato come il primo sensore capace di rilevare la temperatura direttamente sul rotore dei motori sincroni a magneti permanenti. I sistemi attuali ricavano normalmente questo valore attraverso stime software basate sui dati dello statore e sulle correnti di fase.

Il passaggio dalla simulazione alla misurazione diretta ridurrebbe l’errore da 15 a 3 °C. La differenza è importante perché la temperatura condiziona la progettazione del motore: una stima meno precisa richiede margini di sicurezza più ampi per proteggere i magneti dai picchi termici. Conoscere il dato reale potrebbe quindi permettere di usare meno terre rare per aumentare la resistenza dei magneti e, allo stesso tempo, lasciare più margine per ottenere potenza dal gruppo propulsore.

Il sistema è formato da due moduli. Un elemento wireless viene collocato a pochi millimetri dal magnete, mentre un trasduttore è collegato via cavo all’inverter. Comunicazione e alimentazione avvengono tramite ultrasuoni, evitando cablaggi all’interno del rotore e riducendo così i potenziali punti di guasto. Se applicata su larga scala, la soluzione potrebbe avere conseguenze anche sulla catena di fornitura, diminuendo il fabbisogno di materiali critici nelle nuove generazioni di motori.

Batterie di seconda vita e sistemi ibridi per la rete

All’aeroporto di Roma Fiumicino è entrato in funzione un sistema di accumulo da 10 MWh realizzato con batterie provenienti da auto elettriche. Presentato come il più grande impianto di questo tipo in Italia, immagazzina l’energia rinnovabile prodotta dagli impianti solari, contribuisce a stabilizzare la rete aeroportuale e riduce i picchi di domanda.

Il progetto unisce batterie second life e software di gestione energetica. Il riutilizzo prolunga la vita utile degli accumulatori oltre il loro primo impiego a bordo dei veicoli, mentre il sistema di controllo coordina i flussi di energia per mantenere efficienza e sicurezza. È un esempio concreto di come le batterie possano diventare risorse stazionarie prima di arrivare alla fase finale del riciclo.

Ansaldo Energia e Kilshane Energy stanno invece collaborando a un impianto irlandese da 275 MW destinato al bilanciamento della rete. La soluzione combina batterie e turbine a gas ed è progettata per rendere disponibile energia con un ritardo di 30 secondi. Il progetto rientra nella strategia dell’Irlanda per raggiungere l’80% di energia rinnovabile entro il 2030, anche se la presenza delle turbine mantiene una componente alimentata a gas nel sistema.

Dal fotovoltaico all’idrogeno verde

Shell ha inaugurato in Italia un impianto fotovoltaico da 18 MW composto da oltre 33.000 pannelli installati su inseguitori monoassiali. Collegato alla rete nazionale, dovrebbe produrre circa 25 GWh ogni anno, una quantità indicata come sufficiente ad alimentare 7.000 famiglie, evitando oltre 8.000 tonnellate di emissioni di CO2.

A Montelupone è stato inoltre avviato un piano di mobilità alimentato da energia fotovoltaica. Il progetto prevede una comunità energetica locale, pannelli su edifici pubblici e privati, colonnine per veicoli elettrici e mezzi comunali a batteria. Una piattaforma intelligente avrà il compito di monitorare in tempo reale consumi e produzione.

Un’impostazione simile caratterizza Green Zone, la nuova comunità energetica regionale annunciata in Umbria. La fase iniziale comprende 50 impianti fotovoltaici sui tetti pubblici, con una gestione partecipata e l’impiego di smart grid e contatori bidirezionali per ottimizzare autoconsumo e bilanciamento dei flussi.

Su una scala molto diversa procede il Neom Green Hydrogen Project in Arabia Saudita, arrivato all’80% della costruzione. La joint venture tra ACWA Power, Air Products e Neom sta realizzando a Oxagon quello che viene presentato come il più grande impianto di idrogeno verde al mondo. Il sistema integrerà 4 GW di fonti eoliche e fotovoltaiche con una rete di trasmissione distribuita su oltre 300 chilometri quadrati. L’obiettivo è produrre entro il 2027 fino a 600 tonnellate al giorno di idrogeno verde sotto forma di ammoniaca, con una riduzione stimata di 5 milioni di tonnellate di CO2 all’anno.

Sodio-aria e nucleare per i nuovi consumi energetici

Per l’elettrificazione dei trasporti pesanti è in sviluppo una cella a combustibile sodio-aria che combina sodio metallico liquido e ossigeno atmosferico. Il valore indicato arriva a 1.540 W/kg. Pur ricordando una batteria nella struttura, il sistema funziona come una cella a combustibile: invece di affrontare una normale ricarica, richiede il rifornimento di nuovo materiale combustibile.

Le configurazioni sperimentate, una verticale e una orizzontale, hanno entrambe generato energia. Il possibile campo di applicazione comprende i settori nei quali massa ed energia disponibile sono determinanti, come l’aviazione elettrica. Resta però una criticità sostanziale: il sodio è altamente reattivo e la sicurezza deve ancora essere affrontata. Il prototipo tenta di limitare il rischio attraverso una gestione controllata dei flussi di ossigeno.

Anche la crescita dell’intelligenza artificiale sta modificando le strategie energetiche. Meta collaborerà con Constellation per sostenere la centrale nucleare di Clinton, in Illinois, garantendone l’operatività per altri 20 anni. L’impianto, entrato in funzione nel 1987 e già salvato dalla chiusura prevista nel 2017 grazie a un credito d’imposta statale, dovrebbe ricevere interventi di modernizzazione e 30 MW di potenza aggiuntiva. L’accordo è associato anche alla tutela di oltre 1.000 posti di lavoro.

Per Meta il nucleare rappresenta una fonte a basse emissioni con cui sostenere data center sempre più energivori e provare a mantenere l’obiettivo di emissioni nette zero entro il 2030. Il nodo rimane la rapidità con cui aumenteranno i consumi legati all’intelligenza artificiale: la disponibilità di nuova capacità digitale dovrà essere accompagnata da una produzione energetica capace di non vanificare gli impegni climatici.

Una domanda per voi

Quanto può incidere la misura diretta della temperatura del rotore sulla riduzione delle terre rare nei motori elettrici?

Nota sulla redazione

Questo articolo è stato generato con il supporto dell'intelligenza artificiale a partire dalla trascrizione del video originale, riorganizzandone i contenuti in forma editoriale. Le informazioni riportate derivano da quanto espresso nel video.