Il motore sostenibile per le auto elettriche

Robert Sansone, questo giovanissimo diciasettenne statunitense, potrebbe aver risolto uno dei maggiori problemi della produzione delle nuove tecnologia: l’uso delle terre rare, almeno nell’impiego delle macchine elettriche.

Questo inventore provetto, a dispetto della sua età, ha già sviluppato 60 progetti di ingegneria, l’ultimo dei quali consiste esattamente nell’aver creato un motore per le auto elettriche utilizzando metalli molto più economici al posto di quelli rari.

Le •terre rare (Rare Earth Elements), come è noto, sono materiali rari e dall’estrazione molto costosa anche dal punto di vista ambientale ma essenziali per la fabbricazione di oggetti ormai di uso comune come ad esempio i telefoni cellulare, per il passaggio dall’ economia tradizionale all’economia sostenibile, e, quindi, per un futuro verde.

Robert Sansone, come ha spiegato al giornale Smithsonian, 2 anni fa si è imbattuto in un video che descriveva i vantaggi e gli svantaggi delle auto elettriche, tra questi ultimi  la fabbricazione dei magneti necessariamente,  come per la maggior parte dei motori di questo tipo di auto richiede, con elementi di terre rare.

“Ho un interesse naturale per i motori elettrici – afferma Sansone che li ha già utilizzati in diversi progetti di robotica – e volevo provare a risolvere il problema della sua sostenibilità”.

Il nuovo motore

Conosceva già un tipo di motore elettrico, il sincrono a riluttanza, per il quale non servono materiali di terre rare. Questo tipo di motore è attualmente utilizzato per pompe e ventilatori, ma non è sufficientemente potente per essere utilizzato in un veicolo elettrico.

Partendo da qui Sansone ha iniziato a studiare per migliorarne le prestazioni. Risultato raggiunto dopo un anno quando ha ideato un nuovo motore sincrono a riluttanza con una maggiore forza di rotazione ed efficienza rispetto a quelli esistenti.

Non disponendo di grandi risorse ha realizzato il suo prototipo con plastica stampata in 3D, fili di rame e un rotore in acciaio e testato utilizzando una varietà di metri per misurare la potenza e un contagiri laser per determinare la velocità di rotazione del motore.

Quindi ecco i comunissimi rame e acciaio al posto dei materiali rari per un motore innovativo del 31% più efficiente a 300 giri/min (giri al minuto) e del 37% più efficiente a 750 giri/min. Il massimo dell’accelerazione possibile perché le parti in plastica non si surriscaldassero come gli è accaduto con le prove precedenti.

Il premio

Un’ idea concretizzata che gli è valsa il primo premio  della Regeneron International Science and Engineering Fair (acronimo: ISEF), la più grande competizione internazionale STEM delle scuole superiori oltre a 75mila dollari che serviranno per la sua ammissione all’ Istituto di Tecnologia del Massachusetts, il famoso MIT.

Non fornisce maggiori dettagli sulla sua invenzione questo l’ingegnere in erba, perché spera di poterlo brevettare a breve e, infatti, ora è impegnato nei i calcoli e alla modellazione 3D per la sedicesima versione del suo motore, che prevede di progettare con materiali più resistenti per testarlo a giri al minuto più elevati.

Un’ invenzione che potrebbe aprire la strada alla nuova produzione sostenibile di veicoli elettrici.

Sentiremo presto riparlare di Robert Sansone.

• Nota –  le terre rare sono il gruppo dei seguenti 17 elementi minerari non rinnovabili:  cerio (Ce), disprosio (Dy), erbio (Er), europio (Eu), gadolinio (Gd), olmio (Ho), lantanio (La), lutezio (Lu), neodimio ( Nd), praseodimio (Pr), promezio (Pm), samario (Sm), scandio (Sc), terbio (Tb), tulio (Tm), itterbio (Yb) e ittrio (Y).  Risorse non rinnovabili i cui giacimenti si contano principalmente in Cina, Russia, Stati Uniti, Australia, Brasile, India, Malesia, Tailandia, Vietnam, Canada e Sudafrica.  Nessun Paese dell’Unione Europea che, non a caso, già nel 2013 ha inserito le REE  ‘nell’elenco dei materiali critici per la strategia‘. 

Immagini: 1) il diciasettenne Robert Sansone, nella foto n.2, al centro come primo vincitore del premio ISEF 2022 la maggiore competizione internazionale STEM per gli allievi delle scuole superiori