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Come funzionano le nuove ebike con super condensatori

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I super condensatori promettono prestazioni sensibilmente superiori rispetto alle batterie al litio e potrebbero cambiare per sempre il settore delle ebike

eBike Super Condensatore | Fastweb Plus Andrey_Popov/Shutterstock

Secondo i produttori, l’arrivo sul mercato di una bici elettrica con super condensatori potrebbe rappresentare una vera e propria svolta per l’utente. 

Intanto perché promettono prestazioni mai viste prima, ma anche perché la tecnologia dei super condensatori applicata alle ebike permette di risolvere diversi problemi strutturali: a partire dal ciclo di vita delle batterie al litio, fino ad arrivare al riciclo delle componenti esauste. 

Allo stesso tempo anche le ebike con super condensatori sembrano presentare alcuni limiti, non a caso i primi modelli sul mercato sono dotati anche di un powerbank aggiuntivo. 

Cos’è e come funziona un super condensatore

Condensatore

Aleksandrs Jermakovichs/Shutterstock

Per comprendere meglio la tecnologia dei super condensatori per le eBike è sicuramente utile partire dalle basi. Ad esempio dal significato del termine “condensatore”.

Il condensatore è un componente elettrico composto da elementi conduttori ed elementi isolanti: i primi vengono denominati armature, mentre il secondo viene chiamato dielettrico

L’obiettivo primario del condensatore è immagazzinare energia elettrica. Più precisamente un condensatore è in grado di immagazzinare una quantità di energia pari al lavoro che è stato fatto per caricarlo.

Allo stesso tempo i condensatori assolvono anche ad altre funzioni: ad esempio il filtraggio del segnale e il controllo di eventuali disturbi legati all’alta frequenza. A ciò si aggiunge la capacità di lasciar passare le correnti variabili, andando invece a bloccare quelle costanti

Un super condensatore è dotato di valori di capacità superiori rispetto al condensatore classico

Il super condensatore è, come ben suggerito dal suo stesso nome, un condensatore con capacità di accumulo sensibilmente superiori rispetto allo standard. 

Basti pensare che un condensatore tradizionale attesta valori di capacità misurabili in mF, mentre i super condensatori possono spingersi addirittura oltre i 5.000 farad

Un’altra differenza fondamentale tra condensatore e super condensatore sta nell’impostazione della connessione conduttiva ionica che si crea tra i due elettrodi. 

Nel caso del condensatore classico la connessione viene resa possibile da uno strato dielettrico di nome elettrolita. Nel caso del super condensatore la polarizzazione è invece figlia della differenziazione degli elettroni

Cosa cambia tra condensatore e batteria

Batterie

Alex Farias/Shutterstock

Arrivati a questo punto è lecito cadere nell’equivoco di confondere condensatori e batteria. Esistono però delle differenze notevoli tra un condensatore e le classiche batterie al litio

La prima è legata alla forma sotto cui viene immagazzinata l’energia potenziale. Nel caso del condensatore si tratta di campo elettrico, mentre in quello della batteria si tratta di un immagazzinamento in forma chimica.

Inoltre il condensatore svolge un ruolo triplice: prende energia dal circuito, la immagazzina e la rilascia. Al contrario la batteria si limita a rifornire il circuito di energia

A ciò si aggiungono tante altre differenze più o meno sostanziali: a partire dalle dimensioni dei due componenti, fino ad arrivare alla loro polarità, la loro temperatura o la durata del loro ciclo di vita

I condensatori e i super condensatori presentano differenze sostanziali rispetto alle batterie al litio

Senza poi dimenticare che il condensatore è pensato per aumentare la sua differenza di potenziale in maniera esponenziale, mentre quella della batteria al litio rimane costante nel tempo.

Allo stesso modo la tensione di un condensatore tende a diminuire in maniera piuttosto rapida, al contrario quella di una batteria resta costante. 

Ecco dunque spiegato come mai le ebike con super condensatori siano considerate molto diverse rispetto a quelle più tradizionali, che invece utilizzano principalmente le batterie al litio. 

La tecnologia dei super condensatori applicata alle ebike permette di aumentare notevolmente il numero di cicli di ricarica tipici delle batterie al litio. Inoltre garantisce una potenza specifica superiore, per via della possibilità di carica o scarica veloce. 

Ad oggi, il principale limite del super conduttore rispetto a un accumulatore chimico tradizionale è legato alla quantità di energia immagazzinata

Cosa cambia grazie alla bicicletta elettrica con super condensatori

eBike

anatoliy_gleb/Shutterstock

I primi modelli di ebike con super condensatori che si stanno affacciando sul mercato, sono in effetti dotati anche di batterie al litio, ma si tratta comunque di un prodotto potenzialmente rivoluzionario. 

I produttori sostengono che la tecnologia dei super condensatori renderà le ebike sempre più performanti. Ad esempio migliorando sensibilmente le possibilità di sprint, grazie alla ricarica rapida cui si accennava nei capoversi precedenti. 

Inoltre la bicicletta elettrica con super condensatori è in grado di recuperare energia in fase di movimento e, allo stesso tempo, di redistribuire questa energia accumulata in fase di pedalata. 

In questo modo le ebike con super condensatori garantiscono un’autonomia di circa 70 km e promettono un ciclo di vita sensibilmente superiore rispetto a quella delle ebike con batterie al litio. 

Le ebike con super condensatori presentano diversi pro rispetto a quelle con batterie al litio, ma anche alcuni contro

I super condensatori sembrano infatti pronti a funzionare correttamente per più di dieci anni. Andando dunque ben oltre i classici limiti di durata della batteria di una bicicletta elettrica tradizionale.

Infine i super condensatori sembrano altamente riciclabili rispetto alle batterie al litio. La ragione è legata ai materiali utilizzati per la loro costruzione: soprattutto alluminio e carbone

Allo stesso tempo le ebike con super condensatori presentano alcuni limiti sostanziali. Uno su tutto la velocità con cui il super condensatore finisce per scaricarsi completamente.

Ecco dunque spiegato come mai i produttori abbiano scelto di dotare i primi modelli anche di bicicletta elettrica con super condensatori anche di un powerbank a ioni di litio. Che, tra l’altro, finisce per agevolare ulteriormente la pedalata: sia in fase iniziale, che in fase di assistenza.

A cura di Cultur-e
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