Perché certe tecnologie non hanno (ancora) successo

Una volta mi è capitato di leggere che se le auto avessero avuto lo stesso sviluppo dei computer, a quest’ora avremmo macchine volanti, velocità supersoniche, traffico decongestionato. Difatti, non si può certo paragonare la crescita più che iperbolica dei calcolatori elettronici con quella dei nostri mezzi di trasporto su strada. C’è una sostanziale differenza però. Al di là della connessione ad internet, i computer sono destinati a stare confinati in uno spazio ben preciso, fossero anche le nostre tasche; le auto invece viaggiano con loro simili e si confrontano con problematiche assai più complesse, non solo tecnologiche. Spieghiamoci meglio.

In cosa differiscono due idee innovative che devono confrontarsi con la realtà, ossia su come la loro applicazione le porterà al successo e alla completa diffusione? Molto spesso è l’esperienza la parola chiave. L’esperienza dice che se un’idea è teoricamente grandiosa, ma nessuno ha pensato a come svilupparla, oppure è stata solo prototipata, o ancora è poco appetibile per i consumatori, il suo successo, se ci sarà, è molto molto lontano. Se poi tende anche a scontrarsi con grandi problemi di natura economica e sociale, il buio su quell’idea è pressoché totale. Discorriamo di ciò perché negli ultimi anni, grazie a magnati di varie parti del mondo, o ad aziende visionarie, si sente parlare di tecnologie futuristiche e futuribili che, se da un lato ci fanno guardare con ottimismo al domani, dall’altro sembrano farsi attendere con impazienza. Ma, come dicevamo, lo sviluppo di queste tecnologie non è pensabile senza considerare il contesto, locale e globale.

Pensate per un momento alle automobili elettriche. Va bene, se ne vedono ancora poche in giro, specie se non viviamo in grandi città. Ma qual è effettivamente la leva che può favorire il loro proliferare? Il fatto che si tratti di un mezzo trasporto non nuovo, diverso solo nel tipo di propulsione. Voglio dire, esiste già da più di un secolo sia il mondo specifico del mezzo a quattro ruote, sia la infrastruttura dove farla muovere. Ne hanno anche piena consapevolezza gli individui che la usano e con cui si confrontano. Ok, ci sono delle cose da migliorare: renderle economicamente più competitive, aumentare l’autonomia, disseminare le strade di punti di ricarica, chiedere incentivi al governo, tutto giusto. Però, basandosi su un oggetto più che collaudato, non ci si aspettano grossi ostacoli per il successo delle auto elettriche.

Saltando di palo in frasca, si può parlare della fusione nucleare, considerata da moltissimo tempo la fonte di energia del futuro. Il reattore a fusione termonucleare è un esempio di un’idea vecchia nella definizione ma di poco più vicina alla realizzazione rispetto a quando è stata concepita. Si basa, per farla breve, sulle reazioni che avvengono all’interno del sole. Per la sua applicazione è necessario che si risolvano grandi problemi tecnologici, con costi di ricerca molto elevati, dovuti perlopiù alle altissime temperature in gioco e alle modalità per controllarle. Gli studi in corso hanno permesso di conseguire alcuni importanti risultati sperimentali, che fanno ritenere probabile una attesa ancora di qualche decennio per giungere alla realizzazione di un prototipo di centrale nucleare a fusione. Dunque, per questa tecnologia che funziona sulla carta, non abbiamo ancora un prototipo. Come facciamo a dire quando sarà pronta per alimentare il mondo?

Tempo fa avevamo scritto del progetto Hyperloop, la cui realizzazione sembrava imminente negli Emirati Arabi: 160 km in soli 12 minuti. Tutto molto bello e affascinante, senza dubbio. Ma si tratta di un'altra tecnologia più difficile di quello che appare. Secondo la fisica, teorica e pratica, costruire un tubo molto lungo a pressione quasi zero, attraverso il quale si possano accelerare capsule piene di persone, risulta fattibile. Da qui a realizzare il sistema però ce ne passa: il tubo deve essere a tenuta stagna per centinaia di chilometri, resistendo ad eventuali sismi, le capsule sigillate per i passeggeri necessitano di un sistema di supporto vitale interamente autonomo. Per non parlare di quali dovranno essere le procedure di emergenza nel caso si blocchi la capsula o di qualsivoglia guasti. E infine, least but not last, ci vorrà un po’ di coraggio per le persone nell’intraprendere viaggi in siffatte condizioni.

Ritornando all’esempio con cui avevo iniziato, oggi si riparla davvero di macchine volanti. Forse un po’ spinte dall’impulso pseudo-aeronautico dovuto alla diffusione dei droni, ogni tanto leggiamo o vediamo prototipi di involucri contenenti uno o due persone, che si librano in volo sorrette da 4 grandi eliche. Il tutto naturalmente alimentato con batterie. Ma siamo ancora in fase meno che embrionale. In questo caso ciò che complica la sfida è l’ibridazione di due oggetti: l’auto tradizionale e un mezzo volante. Entrambi coesisteranno difficilmente sullo stesso veicolo, poiché se si va a quattro ruote i pro e i contro sono completamente diversi da quelli di piccoli aeromobili, o di elicotteri. Forme, materiali, aerodinamica, propulsione, pesi, sicurezza, sono tutte tematiche che distinguono in modo importante gli uni dagli altri. Magari i nostri nipoti si muoveranno con dei grossi droni e non più in automobile? Probabile, anche se gli spostamenti non potranno essere su strada e per aria con il medesimo mezzo.

Per concludere, ogni idea innovativa è un seme importante e va innaffiato a dovere. Va tenuta cura però anche del terreno in cui lo si pianta. Se non lo si sceglie bene, valutando concimi, stagioni, biochimica del suolo, difficilmente vedrà la luce. Occhio dunque ai grandi propositi conditi con marketing e squilli di tromba. La realtà spesso è diversa, visto quanto descritto. Non sono divenuto di colpo un detrattore delle avanguardie tecnologiche. Mi piace pensare alle reali utilità della tecnologia, quella con i piedi per terra, specie se migliora la qualità delle vita.

(fonte https://spectrum.ieee.org/at-work/innovation/the-rodney-brooks-rules-for-predicting-a-technologys-commercial-success; si ringrazia il sito https://www.smartdriverclub.co.uk per la gentile concessione della foto)

Driverless car, problemi umani e non

Di auto a guida autonoma si sente parlare ormai da un po’. In Italia ancora non si vedono, per quanto i governanti stiano provando a legiferare al riguardo. Negli USA gli esperimenti stanno lasciando il posto a piccole realtà, ed ogni tanto accadono crash imprevisti, soprattutto con veicoli tradizionali. In alcuni filmati si osserva la gente in parte entusiasta ed in parte ancora timorosa. Non si può dire comunque che il feeling sia immediato. Fortunatamente ai progettisti di questi nuovi mezzi non manca la visione per capire eventuali inconvenienti che potranno presentarsi. Sia a livello umano che tecnico. 

La chinetosi (o cinetosi) è un piccolo disturbo che riguarda molte persone, a causa del quale non si riesce a leggere mentre ci si trova in un'auto che viaggia. Si tende ad attribuire ad una piccola malformazione congenita del sistema vestibolare (che sovrintende al nostro equilibrio ed è posizionato nell'orecchio interno). Il disturbo si accentua in viaggio perché all'encefalo arrivano segnali discordanti: l'occhio dice che, se leggiamo, siamo fermi, l'orecchio invece si accorge del moto a cui siamo sottoposti. Ne deriva la classica sensazione di nausea che può portare vomito. Se dunque viaggeremo senza guidare, qualcosa dovremo pur fare ma, se soffriamo di chinetosi, non saremo tanto a nostro agio.

Un team di ricerca del dipartimento di ricerca sui Trasporti, all'interno dell'Università del Michigan, ha appena brevettato  un dispositivo che potrebbe servire da contromisura alla chinetosi. L'idea che hanno escogitato è di far apparire una serie di piccole luci nella periferia del campo visivo di un potenziale sofferente, al fine di essere viste indipendentemente da ciò che la persona in questione sta guardando. Tali luci potrebbero essere montate in una cuffia, un cappello o sulla montatura di un paio di occhiali. Saranno controllati da vari sensori di movimento, in modo tale da imitare la velocità, il rollio, il beccheggio e gli altri movimenti di un veicolo. Ad esempio, LED posizionati sul lato di ciascun occhio potrebbero lampeggiare dalla parte anteriore a quella posteriore quando un veicolo sta avanzando e spegnersi quando sta frenando. Oppure, lampeggiare in sequenza verso sinistra/destra se la macchina sta svoltando a sinistra/destra. Per chi indossa un tale dispositivo, l'effetto sarebbe quello di fornire una risposta visiva che corrisponde ai movimenti che l'orecchio interno sta rilevando.

Un’altra tematica su cui i tecnici stanno lavorando è quella del consumo di energia dei veicoli autonomi. Una driverless car (auto senza conducente), con solo telecamere e radar, genera circa 6 GigaByte di dati ogni 30 secondi. Ma il valore sale se vi sono sensori aggiuntivi, come i Lidar. Tutti i dati devono essere combinati, ordinati e trasformati in un'immagine comprensibile per il computer a bordo, che deve ricevere le istruzioni su come muoversi. Ciò richiede un'enorme potenza di calcolo: i prototipi utilizzano circa 2.500 Watt (pensate che a 3.000 Watt scatta il contatore di casa), un valore che allo stato attuale potrà diminuire ma non in modo significativo. Mettere un tale sistema in una macchina con motore a combustione interna non ha senso, perché il consumo di carburante aumenterebbe enormemente e avremmo solo peggiorato l'impatto ambientale; allo stesso modo se pensiamo alle auto elettriche, la loro autonomia sarebbe davvero ridotta.

Senza soffermarsi su dettagli spinti, si può affermare che è partita la corsa verso processori ancora più veloci, più compatti e che dissipano meno energia degli attuali. Lo stanno già facendo giganti del settore, soprattutto la Nvidia, ma pure Intel, Qualcomm e la stessa Tesla che sviluppa internamente i microprocessori per gestire il suo autopilota. L'obiettivo, almeno per Nvidia, è di arrivare a 500 Watt con un massimo di 320 miliardi di operazioni al secondo; sembrano tante ma considerando che, ad ogni istante, l'auto senza conducente deve fare moltissime valutazioni, riconoscimenti, prendere decisioni non banali, potrebbero anche non essere sufficienti. E' insomma una sfida aperta che porterà, come ha affermato il responsabile Nvidia del settore automobilistico, Danny Shapiro, "il supercalcolo dal data center all'automobile".

Avere una visione molte volte aiuta. Comprendere in tempo utile quali potrebbero essere i problemi di un veicolo di trasporto che si preannuncia rivoluzionario è fondamentale. Se intanto però si provasse a migliorare il trasporto locale, se noi prendessimo sempre meno il mezzo privato e di più quello pubblico, e se andassimo di più a piedi che fa pure bene alla salute, sarebbe cosa buona e giusta. Amen.

(fonti http://econ.st/2rYTnoX ; http://bit.ly/2Eldp1L; si ringrazia il sito https://gateway-project.org.uk per la gentile concessione della foto)

Auto elettriche, il futuro è già qui?

Tutte le grosse innovazioni non riescono a prendere piede rapidamente. Si ha bisogno di tempo sia da parte di chi le progetta e le rende fruibili, sia da parte dei consumatori finali. Per non dire delle leggi necessarie a regolamentarle. è stato ed è così anche nel campo dei trasporti, quello automobilistico per la precisione. Sto parlando della transizione dall'alimentazione a combustibili fossili a quella ad energia elettrica. è superfluo precisare che, se anche questa verrà spillata all'interno delle batterie a partire da carbone o petrolio, avremo cambiato poco e niente.

è di poche settimane fa l'annuncio di Volvo, secondo cui dal 2019 ogni nuovo modello avrà sempre un motore elettrico a spingerla, eventualmente in combinazione ad uno termico. è intenzione del gigante svedese far uscire completamente di produzione le auto con trazione esclusivamente a carburante fossile. Ma la Volvo non è l'unica. Ora anche la Toyota sta lavorando in questo senso. La casa nipponica, già molto avanti nell'ibrido visto che 20 anni orsono lanciò la Prius, sta sviluppando una batteria detta "allo stato solido" con due grossi intenti: ridurre il tempo di ricarica e aumentare l'autonomia. Sono questi infatti i dubbi attuali che assalgono chi, dovendo cambiare auto, valuta un modello a doppio motore, oppure solo elettrico, oltre alla titubanza dovuta all'infrastruttura (colonnine di ricarica) ancora latitante.

La batterie agli ioni di litio, tecnologia peraltro largamente diffusa in questi veicoli, sta per arrivare al suo limite. Per quanto in molti abbiano provata a migliorarla, resta ancora legata a tempi di ricarica dell'ordine dei 20-30 minuti, nel migliore dei casi e con dispositivi performanti, consentendo tragitti di poche centinaia di chilometri. Invece le batterie che vorrebbe usare la Toyota sono quelle a stato solido, con tempi di ricarica di pochi minuti e maggiori autonomie. Esse sono inoltre più sicure avendo un elettrolita solido. La portavoce del colosso giapponese ha dichiarato che è loro intenzione partire con la produzione subito dopo il 2020, sperimentando questa tecnologia su una vettura elettrica completamente nuova. Agli addetti del settore è sembrato un target temporale molto ottimista; la BMW ad esempio si sta cimentando con lo sviluppo di batterie a stato solido, ma guarda alla mass production entro 10 anni o più.

Non si può parlare di veicoli elettrici senza menzionare la Tesla. A fine luglio negli USA iniziano le consegne dell'auto chiamata Model3, destinata a coprire un segmento di mercato meno luxury e più accessibile (per quanto lo sia un prezzo di base pari a 35.000 dollari, che nei singoli paesi diventa certamente superiore). è forse il vero produttore rivoluzionario in questo campo, dato che realizza solo auto elettriche, con durata in chilometri superiore alla media. Per chi guida un auto del genere, comunque, l'approccio è ben diverso dalle vetture tradizionali. Ci si concentra sul livello della batteria, per non farsi prendere troppo dall'ansia, e non ci si può permettere di saltare una ricarica notturna. Il passo successivo nello stile di guida "elettrico" sarà quello di usare un solo piede/pedale. Ad oggi infatti, al di là del cambio automatico e quindi dell'assenza della frizione, i pedali di acceleratore e freno sono ancora presenti. Nelle elettriche a breve il concetto di freno potrebbe essere modificato.

Nissan sta lavorando ad un'opzione denominata e-Pedal. I pedali continueranno a sembrare uguali agli attuali, ma il freno sarà utilizzato raramente. Qual è la novità allora? Per ottenere il massimo beneficio dalla guida di una vettura elettrica, l'acceleratore (o comunque il comando che ora fa da acceleratore) controlla sia l'accelerazione che il rallentamento. Premendo il pedale, l'automobile si muove e acquista velocità, ma sollevando il piede la macchina rallenta. Se già oggi durante la frenata si recupera energia ricaricando in parte le batterie, con l'e-Pedal si frena in automatico facendo decelerare il motore elettrico che comanda le ruote. Per noi "piloti della prima ora" sarebbe un cambiamento radicale....

Addio dunque a dischi, pinze ed accessori dell'impianto frenante? L'intenzione dei progettisti è di lasciare un pedale del freno da usare solo in casi di emergenza, durante rallentamenti poderosi per evitare impatti, insomma quella che Nissan ha definito la "frenata aggressiva". Notevoli i vantaggi conseguenti, alcuni già implementati, tipo i costi di manutenzione della parte frenante saranno di gran lunga inferiori, le polveri sottili dovute all'attrito pastiglie-dischi diminuiranno di conseguenza, ma, soprattutto le distanze di arresto saranno più corte, poiché l'auto comincerà a rallentare non appena il conducente inizia a sollevare il piede dall'acceleratore, evitando di spostarlo sul freno e guadagnando tempo utile.

La tecnologia dei motori elettrici nel campo automotive è più che matura. Lo dimostra anche lo sviluppo di veicoli commerciali: Renault, dopo il lancio della Zoe nel 2013, ora punta ad una Zoe Van, per fare consegne in città abbattendo l'inquinamento e promuovendo una logistica sostenibile. Vi è dunque venuto il dubbio che ora tocca ai nostri governanti permettere la diffusione della mobilità elettrica? Toglietevelo allora, chè per me è una certezza.

(fonti http://www.reuters.com/article/us-toyota-electric-cars-idUSKBN1AA035 ; https://www.wired.com/story/look-ma-no-brake-youll-drive-electric-cars-with-one-pedal )

Sparati in un tubo davanti al golfo Persico

Elon Musk è un tipo particolare. Dicono che i miliardari siano più avvantaggiati nel trovare soluzioni innovative. I loro capitali gli permettono di sperimentare, anche più volte, finchè scovano un nuovo prodotto o uno strabiliante sistema che un giorno stravolgerà la vita di noi comuni mortali. Oppure è solo intuito, o ancora è solo fortuna. Chiamatelo talento, intelligenza emotiva, chi più ne ha più ne metta: non cambia la sostanza. E' chiaro che avere le risorse non vuol dire centrare sempre i progetti giusti. Forse significa avere il potere di non divulgare certi fallimenti. Ma non divaghiamo.

Saprete sicuramente di chi sto parlando. Ha lanciato un progetto che porterà la gente comune nello spazio, ha fondato la Tesla, con le sue auto elettriche di lusso e con grande autonomia (ok, ne ho viste solo due fino ad oggi in giro), ha cofondato Paypal, il principale sistema di pagamento via internet al mondo. Poi tre anni fa gli è venuto il pallino di un nuovo mezzo di locomozione (la parola è arcaica ma mi piaceva il cortocircuito semantico): l'ha battezzato Hyperloop. Ha così affermato che, chiusi in una capsula e sparati all'interno di un tubo alla modesta velocità di 1200 km/h circa, si sarebbe potuti andare da San Francisco a Los Angeles in soli 35 minuti.

Ma come tutti i grandiosi progetti, ci vuole del tempo per farli funzionare. In più, realizzare come opera prima quella appena citata presentava qualche problemino. Ora, uno ricco sfondato come Musk avrebbe potuto pensare: "brevetto subito l'idea così è solo mia!". Manco per sogno. All'epoca della presentazione disse subito che il progetto era open  e quindi invitava ingegneri ed imprenditori a cercare soluzioni per metterlo in pratica. Sta succedendo in questi giorni. La società americana Hyperloop One (H1) e gli Emirati Arabi Uniti stanno per costruire il primo sistema Hyperloop. Dovrebbe partire tra pochissimo la realizzazione del nuovo sistema, per andare da Dubai ad Abu Dhabi. Si tratta solo di 160 km, con un'auto ci si mette un'ora e mezza, massimo due: i tecnici di H1 hanno promesso che ci vorranno solo 12 minuti.

Naturalmente H1 sta collaborando con le autorità di trasporto locali per valutare la fattibilità della costruzione di un sistema di tale calibro, non certamente semplice anche se fatto su una breve distanza. I tecnici statunitensi stanno pensando pure a stazioni di accesso e a veicoli dalle forme accattivanti. Infatti non è solo la velocità a strabiliare, ma tutta la piattaforma costruita intorno. La stazione (termine ampiamente riduttivo) si ispira ad un aeroporto futuristico, nel quale i viaggiatori sono prima fatti accomodare all'interno di scompartimenti da meno di dieci persone, e poi gli scompartimenti vengono accodati all'interno di una capsula. Questa forma un unico veicolo che può così partire per il rapidissimo viaggio. All'arrivo la procedura è inversa.  

E' positivo che si inizi a sperimentare, a far uscire idee, calcoli e business plan dalle quattro mura per applicarli sul campo. La cosa "simpatica" è che queste cose si fanno sempre dove regna lo sperpero, il superfluo, in un paese dove hanno fondato città dal nulla e sul nulla (non mi sto scandalizzando, è l'ennesima constatazione di una realtà di fatto). Potere dell'oro nero. Cosa succederebbe invece se fosse installato un Hyperloop nel belpaese ? a me scappa un sorriso. Ve le immaginate alcune nostre grandi città, sormontate da questi grossi tubi sulla testa della gente, magari anche con un design gradevole ? Li guarderemo fieri di aver raggiunto un traguardo della post-post-modernità.  Poi, appena gli occhi ricadranno sulle vecchie care strade, tra buche e immondizia, torneremo mesti alla realtà.

(fonte https://techcrunch.com/2016/11/08/hyperloop-one-will-build-the-first-hyperloop-system-to-go-from-dubai-to-abu-dhabi-in-twelve-minutes )

Un blog e i suoi perchè

Sono stato 19 giorni lontano dal mio blog. Nessun problema, qualche picco negli impegni, tutto sotto controllo. E questa potrebbe essere anche una piccola cattiva notizia, perché, come diceva Mario Andretti, “se hai tutto sotto controllo vuol dire che non stai andando alla massima velocità”. Ma non mi pare di avere la stoffa del pilota esasperato. Faccio del raziocinio il filo conduttore delle maggior parte delle mie azioni. Per il resto uso altri motori interni, e forse sono le migliori. Scherzi a parte, sono successe diverse cose in questi giorni. Su tutte, la natura che ha avuto diversi momenti di sfogo: l’energia accumulata in decenni, o anche più, si è scaricata a pochi km da casa. Così ci è capitato di ballare, senza nessuna musica, insieme alle nostre abitazioni. Parlo di quelle, più fortunate, sulla costa.

Io scrivo perché mi piace farlo. Credo l’abbiate capito. Non voglio affermare di essere molto diverso dalla media dei blogger, o tantomeno migliore. La mia è una professione tecnica, ma in merito a ciò faccio, nello specifico, non ho mai voluto approfondirlo nei miei post. Non so se per pudore, per non sembrare troppo saputo su un certo argomento, o al contrario per non scoprire, a causa del commento di qualcuno, di saperne meno di ciò che credo. O semplicemente perché un settore di nicchia avrebbe pochi lettori. Però ho notato che molti comunicatori del web tendono a girare intorno ad un argomento, sembrando cordiali e allo stesso tempo competenti, per arrivare ad un punto: “se vuoi saperne di più contattami, sono l’esperto che fa per te”. Logica corretta, ci mancherebbe: uno sa fare (bene) un lavoro e cerca di metterlo a disposizione del popolo della rete. Guadagnandoci, ovvio. 

Giusto per puntualizzare, nella mia vita lavorativa attuale mi occupo, in senso molto ampio, di mobilità, di trasporti. Che vuol dire tutto e niente. Per esempio, una volta avevo incontrato una persona che non vedevo da tempo e gli avevo comunicato il mio cambiamento professionale, da dipendente a consulente di trasporti. E lui “quindi ora hai un’agenzia viaggi ?”. Perciò, se qualcuno proprio insiste, posso dettagliare meglio come mi guadagno la pagnotta. Ebbene, tornando al blog, quanti articoli ho postato, in questi quasi 2 anni e mezzo di onorato servizio “bloggistico”, sul tema mobilità ? li ho contati, solo 4 (su 132). Avevate intuito che mi occupassi di questa materia ? Io dico di no.

L’affetto per le cose tecnologiche me lo porto dietro da tempo come un marchio. A volte, quando ero ragazzo e mi trovavo in casa di persone poco avvezze a certi dispositivi, immediatamente venivo indicato come quello adatto a supportare il malcapitato, oppure, peggio ancora, a dare una certa risoluzione a problemi tecnici. Questi comportamenti si erano moltiplicati quando avevo scelto gli studi ingegneristici. All’inizio poteva farmi piacere, poi alla lunga la cosa mi scocciava. Invece per la scienza c’è stata sempre una passione, a volte latente, a volte un po’ più espressa, che però per causa di forza maggiore si era acquietata nel tempo. Poi, grazie ad un corso di comunicazione scientifica di qualche anno fa, si è nuovamente riaccesa. Se a questi due argomenti aggiungete “quisquilie e pinzellacchere”, siete giunti alla testata del blog che leggete qualche riga più su di questa. 

Oggi, come avrete compreso, era la volta di quisquilie e pinzellacchere. Gli estimatori del principe De Curtis sanno che ho preso in prestito da lui questi due termini. Mi sono serviti per inquadrare, in un blog dal carattere all’apparenza freddo e distaccato, quello dei laboratori scientifici o delle scoperte innovative, alcuni pochi momenti di libera fuoriuscita dei miei pensieri. Lo so che probabilmente non morivate dalla voglia di tutte queste spiegazioni. Vi ho “usato” perché dopo quasi 3 settimane di silenzio, sentivo il bisogno di romperlo. Spero mi perdonerete. 

(nella foto: vista verso lo Stelvio dal forte militare Venini di Oga)

Il complesso caso delle batterie per veicoli elettrici

Negli anni '60 uno dei fondatori della Intel, il più grande costruttore di microprocessori sul globo, ricavò una legge empirica secondo cui la complessità dei circuiti integrati per l'elettronica sarebbe raddoppiata ogni 18 - 24 mesi. Si trattava di Gordon Moore e dell'omonima legge. Col tempo questa previsione è risultata corretta. Fintanto che la dimensione dei calcolatori era tale da non prevedere la loro portabilità, il poterli usare in movimento, la sorgente di alimentazione era semplicemente una presa di corrente. Quando invece c'è stato bisogno delle batterie, col passare degli anni e con il crescente bisogno di batterie più performanti, ci si è accorti che per esse la legge di Moore non è applicabile (ne avevamo già parlato qui alcuni anni fa). Questo vale sia per l'elettronica spicciola (smartphone, notebook, e così via), sia per alcuni mezzi di spostamento che, causa i cambiamenti climatici, stiamo cercando di sviluppare e diffondere quanto prima: i veicoli elettrici.

I migliori produttori di auto elettriche hanno raggiunto un limite nelle prestazioni delle batterie, circa il rapporto tra distanza percorribile in funzione del tempo di ricarica, che vale poco più di 1/2 km per minuto di ricarica. In altre parole, questi veicoli possono avere un'autonomia media fino a circa 300 km dopo una carica di 8 ore, mentre le auto con motore termico tradizionale sono in grado di coprire la stessa distanza, se non di più, dopo solo un minuto di rifornimento. Ciò dipende da come la carica elettrica viene immagazzinata nelle batterie convenzionali, in special modo quelle agli ioni di litio, le più diffuse in questo settore. Nel contempo la progettazione dei veicoli elettrici è maturata abbastanza, non ci sono ad oggi grossi impedimenti in quanto ad elettronica e meccanica, dunque il collo di bottiglia di questi prodotti è rappresentato proprio dalla chimica delle batterie. Il passaggio a sistemi di stoccaggio di energia elettrica più efficienti e a basso costo non è proprio a portata di mano.

Un certo numero di startup sono però vicine alla realizzazione di dispositivi pronti ad immagazzinare energia ad un costo inferiore a 100 dollari per chilowattora. Si avrebbe così il vantaggio di poter ricaricare direttamente con le fonti rinnovabili, cosa fin'ora non sempre possibile, dato che la convenienza si abbassa drasticamente in assenza di sole e vento. Ma queste batterie non vengono ancora commercializzate con i numeri necessari per accelerare il passaggio dai combustibili fossili alle rinnovabili nel processo di ricarica. Alla stessa Tesla, leader tra i costruttori di veicoli elettrici di lusso, nonostante abbiano a listino auto con più di 500 km di autonomia, hanno affermato che le loro principali ricerche vertono proprio sul miglioramento delle attuali batterie agli ioni di litio. E ciò è tutto dire.

Il processo decennale di sviluppo di nuovi dispositivi di immagazzinamento ha messo in evidenza uno dei principali ostacoli nel progresso delle batterie: quando si migliora un aspetto, si rischia di  comprometterne altri. A questo si aggiunga il fatto che la ricerca ha un problema di sovrabbondanza: ci sono così tante tecnologie che nessuno sta primeggiando sugli altri in modo da attirare la maggior parte dei progetti. Insomma, non si fa rete. Ogni tanto sembra spuntare un'idea che promette rivoluzioni. L'ultima viene dagli ingegneri della Ohio State University, che hanno utilizzato una membrana di plastica sottile per bloccare il fisiologico processo di scarica delle batterie, anche a veicolo fermo, permettendo al contempo una rapida ricarica. E' una tecnologia ispirata al modo in cui le membrane cellulari consento il trasporto di proteine all'interno del nostro corpo. Tale applicazione potrebbe accoppiarsi ad un nuovo tipo di batteria, nella quale il liquido elettrolita si può ricaricare o svuotare, alla stessa strega di un carburante nel suo serbatoio. Così, per gli spostamenti quotidiani l'elettrolita può essere semplicemente rigenerato inserendo la spina in una presa di corrente, ad esempio di notte; invece, per i viaggi a lungo chilometraggio, si può svuotare l'elettrolita utilizzato e ricaricare la batteria versandone una identica quantità, ciò che già facciamo con benzina e gasolio nei motori termici.

Altro aspetto da non sottovalutare è quello dei costi di produzione. E' stato stimata intorno a 500 milioni di dollari la spesa per realizzare una piccola linea produttiva e poter fare tutte le ricerche in dettaglio, al fine di portare il prodotto ad una economia di scala. Tesla, per fare in grande, spenderà invece 5 miliardi. In generale, però, diversi produttori di auto "pulite" arrivano a testare i nuovi sistemi di batterie per alcuni anni prima di sposare una certa tecnologia. E, tra la paura di sbagliare perdendo l'investimento e gli scarsi finanziamenti al riguardo, si procede molto a rilento. Per non parlare di chi invece progetta e costruisce le batterie stesse: nonostante molti scienziati affermino la necessità di rifondare la chimica di base di questi prodotti, colossi come Samsung, LG e Panasonic continuano a migliorare le attuali batterie al litio. Tutta una serie di ostacoli che, sommati al mancato decollo delle infrastrutture e alla bassa mentalità green degli acquirenti, frenano la diffusione di mezzi di trasporto meno inquinanti.

(fonti https://www.technologyreview.com/s/602245/why-we-still-dont-have-better-batteries/ ; http://www.electricvehiclesresearch.com/articles/9871/new-technology-may-extend-electric-car-range)

Veicoli autonomi, chi sacrificare negli incidenti ?

L'inverno scorso è stato riproposto il dibattito vaccino si - vaccino no. Negli ultimi anni è stata una hit di successo, solo che stavolta si è aggiunta l'impennata dovuta alla probabile relazione tra vaccini ed autismo. Ci si chiede se un genitore deve essere propenso a vaccinare, accettando qualche rischio (veramente non ancora dimostrato), evitando così che batteri e virus si diffondano, oppure lasciare il pargolo senza precauzioni, pensando che questo sia il suo bene, ma permettendo alle malattie di diffondersi. Questo si definisce dilemma sociale. Qualcosa di simile si sta ponendo negli ultimi tempi circa la programmazione dei veicoli a guida autonoma, quelli tipo la Google-car, per intenderci. Vediamo perchè.

Allo stato attuale, l'intelligenza artificiale non è ancora evoluta al punto di prendere decisioni senza una programmazione umana, con la quale siamo noi stessi a decidere come un computer, un robot o qualsivoglia sistema digitale, debba comportarsi di fronte ad un evento. Proprio per questo un veicolo autonomo dovrà avere la capacità, appresa mediante complessi algoritmi, di decidere il da farsi davanti ad una situazione tipica della letteratura di settore, quella di un improvviso attraversamento di pedoni. Potrà succedere infatti che scansi il gruppo di pedoni ma buttandosi su un marciapiede colpisca una persona che passa in quel momento; oppure per scansarli si vada a schiantare mettendo in pericolo l'incolumità dei passeggeri; o ancora, al contrario, decida di proteggere gli occupanti dell'auto investendo uno o più pedoni. Parliamo naturalmente di situazioni in cui non basterebbe solo frenare per evitare l'impatto. Capire la soluzione migliore da scegliere, per chi programma, ha chiaramente un impatto etico e morale; perciò, se in futuro queste vetture si diffondessero davvero, i produttori e le autorità tecniche dovrebbero seguire un atteggiamento coerente in ogni situazione, evitare di provocare indignazione pubblica ed infine non scoraggiare gli acquirenti. Un compito al limite del possibile.

Per provare a tracciare un quadro più realistico, all'università della California, Dipartimento di Psicologia e Comportamento Sociale, hanno condotto sul tema sei diversi sondaggi online, raggruppando per ognuno circa 350 persone. I risultati hanno evidenziato un comportamento simile a quello della sindrome NIMBY , nel senso che le persone in primis mostravano preferenza per quei veicoli senza conducente che minimizzano il danno, ossia tendevano a sacrificare il singolo passeggero oppure il passante sul marciapiede, piuttosto che travolgere più pedoni in attraversamento. Ma, davanti a domande del tipo "vale ancora questo ragionamento con lei in macchina e suoi familiari ?", la probabilità di ottenere la stessa preferenza tendeva a scendere; ciò si faceva decisamente più forte se, a parità di logica di scelta da parte del veicolo, veniva chiesto agli intervistati se avessero voluto acquistare un mezzo del genere. In altre parole, le risposte avevano un certo trend se il partecipante rispondeva con la logica di stare fuori da quel veicolo, e probabilmente essere un pedone così salvato, ne avevano uno opposto se lui stesso si fosse trovato all'interno dell'abitacolo. Ecco l'assonanza con la Nimby: salviamo più vite umane solo se si decide delle vite altrui, salviamo noi stessi se invece possiamo trovarci in pericolo, ignorando l'esigenza dei tanti. 

Si tratta di un vero e proprio dilemma sociale. Si gioca infatti una partita tra la coppia vantaggio individuale - svantaggio collettivo e la coppia svantaggio individuale - vantaggio collettivo. Quasi tutti hanno chiara la finalità di risparmiare più vite umane possibili, minimizzare i danni del probabile incidente, ma poi, quando lo svantaggio individuale riguarda sè stessi, ci ripensano. Solo che nel caso dei veicoli autonomi è in gioco anche l'economia di scala che potrebbe portare al successo di questo genere di mobilità o alla loro fine prematura. Qualcuno potrebbe affermare l'inutilità di simili mezzi di trasporto. Certo, eliminare lo stress della guida, poter fare altre attività, essere sicuri di arrivare alla giusta destinazione senza seguire (e sbagliare) il navigatore, sono benefici importanti. Sarà un volano sufficiente per trovarcele sulle strade nei prossimi decenni ? O piuttosto le auto dei nostri epigoni avranno il pilota automatico solo come alternativa ? La tecnologia presenta ancora alcune falle da colmare. Se poi ci sono da risolvere anche questioni etiche e morali, apriti cielo. Intanto, qualche giorno fa, negli Stati Uniti, una Tesla a guida automatica, durante una prova su strada vera, si è schiantata contro un camion. Chissà, il software aveva un bug e al rientro sarebbe stato sufficiente fare un aggiornamento. Provate a dirlo ai familiari della vittima.

(fonte http://science.sciencemag.org/content/352/6293/1573.full)

Due mezzi in uno

Usciamo da un anno importante per la mobilità ed i trasporti, che ha visto succedersi 2 eventi scottanti negli ultimi mesi, il primo in negativo, il secondo in positivo, almeno per le promesse. Stiamo parlando dello scandalo Volkswagen e della COP21. L'ovvio legame che c'è tra i due poggia su come la quota parte dell'inquinamento dovuto alle scie sporche lasciate dai nostri mezzi possa essere ridotta all'osso. Al riguardo, oltre agli accordi politici, diversi costruttori di veicoli nel mondo stanno concependo tecnologie innovative che, pur dovendo essere sottoposte alle necessarie economia di scala per essere vincenti, possono affascinare per inventiva ed utilità. E' di pochi giorni fa la notizia che la Ford ha brevettato un particolare monociclo elettrico "estraibile" da un'auto.

Molte città stanno tentando, a fatica, di realizzare parcheggi di scambio per far lasciare l'auto a chi viene da fuori e rendere disponibili i mezzi pubblici o, nella migliore delle ipotesi, una bicicletta elettrica. In questo caso non ci sarebbe nulla di veramente innovativo, se non l'applicazione di moderne concezioni di mobilità, per le quali è chiaramente essenziale una forte componente culturale da parte di chi si muove. La Ford invece ha di recente depositato un brevetto secondo cui un'autovettura possiede una delle 4 ruote con capacità mai viste prima. Già distinguibile ad occhio nudo rispetto alle altre, essa promette di trasformarsi in un monociclo elettrico. Infatti, a veicolo fermo, l'auto si solleva automaticamente sulla ruota speciale, mediante un pistone idraulico, e permette di staccare la ruota: così si montano facilmente un minuscolo sellino, due poggiapiedi ed  un piccolo manubrio telescopico. All'interno della ruota sono invece contenuti il motore elettrico, la batteria e l'elettronica di gestione.

Al di là dei dettagli ancora da mettere a punto, l'idea è al limite del geniale. Si erano già visti in passato mezzi a due ruote ripiegabili o comunque trasportabili in auto, con la doppia problematica di doverli ricaricare e dell'ingombro nel portabagagli. Invece la ruota-monociclo potrebbe essere ricaricata durante la normale guida e toglierà dal volume della capacità di carico posteriore solo lo spazio minimo per gli accessori da assemblare. Certo, l'utilizzo più logico sarà quello di una sola persona che guida l'auto, parcheggia e poi va via con il monociclo, senza inquinare, riducendo il traffico e a costo quasi zero. In questo senso non è applicabile a sistemi di car pooling, ma se prenderà piede forse passare a due ruote rimovibili piuttosto che ad una potrebbe essere fattibile.  Di più, se ne uscisse una versione dell'auto completamente elettrica il vantaggio ambientale sarebbe enorme.

Ad oggi è ancora presto per dire quali saranno i tempi di attesa per vederla sul mercato, o per capire se Ford davvero investirà sull'idea per industrializzarla e diffonderla. E' significativa però la trasformazione concepita, nella quale, oltre ai grandi contenuti tecnici, si intravede una multi-modalità basata su di un mezzo solo. E' questa la vera chiave di volta che potrebbe fare scuola nei concept di mobilità sostenibile applicata. Se poi, come anticipavamo, la svolta verso l'elettrico fosse più radicale, oltre alle indispensabili infrastrutture, potrebbe venire incontro un servizio come SOV-Help, presentato solo 2 mesi fa a Milano: un soccorso per una ricarica veloce ai mezzi elettrici con le batterie completamente scariche. Avanti così, perché la lotta ai combustibili fossili deve essere vinta.

(fonti http://it.ibtimes.com/ford-e-la-sua-nuova-scommessa-sostenibile-la-ruota-dellauto-diventa-monociclo-elettrico-1432143 )

I parcheggi smart del futuro

Il parcheggio, questo sconosciuto. Lo conosciamo bene perché sappiamo come cercarlo, ma a volte ci mettiamo così tanto tempo che quasi ce ne viene la nostalgia. Libero con strisce bianche è meglio, ci evita di pagare una tariffa che vorremmo evitare, specie per soste lunghe, cosa che in alcune grandi città sta diventando un’utopia. Uno studio europeo della APCOA Parking, azienda del settore, ha calcolato una media di 15 minuti nelle più importanti città italiane e tre chilometri di giri inutili per trovare un posto auto. E in alcune occasioni 15 minuti andrebbero già bene. La tecnologica Germania non sta tanto meglio di noi. In una giornata tipica, ogni autista spreca circa 1,35 € di combustibile ed emette circa 1,3 kg di CO2 alla ricerca dell’agognato parcheggio. Per non dire delle conseguenze dovute allo stress e alla  congestione del traffico.

Ora la Siemens sta lavorando ad una soluzione completa in grado di utilizzare speciali sensori per aiutare gli automobilisti a parcheggiare in modo rapido, in modo che le città abbiano maggiori fluidità nel traffico, almeno per quello dovuto a questa spasmodica ricerca. La soluzione della multinazionale teutonica combina un app per smartphone con sensori radar montati sui lampioni urbani, sensori di dimensioni molto contenute in grado di rilevare non solo le auto parcheggiate, ma anche biciclette e altri mezzi. Quando i conducenti sono abbastanza vicini alla loro destinazione, l'applicazione cerca i posti auto disponibili e un display dà le indicazioni per arrivarci. I dati del sensore vengono inviati ad un centro di raccolta dati che fornisce delle informazioni preziose sull’utilizzo dei parcheggi in città. Inoltre, fatto significativo per le strade del bel paese, il sistema può notificare anche macchine lasciate nel posto sbagliato, tipo divieto di sosta, doppia e tripla fila, su pista ciclabile (e mi fermo per pudore) e ha la possibilità di inviare un messaggio al vigile in zona che verifichi ed eventualmente sanzioni il furbo di turno.

Siemens ha progettato il sistema in modo che le città possono implementarlo con il minimo sforzo. In altri dispositivi simili i sensori devono essere sepolti nella pavimentazione stradale, con relativi lavori e piccoli cantieri: invece questo nuovo sistema è facilmente installabile sui pali della luce, dove naturalmente la sorgente di energia elettrica è già presente, magari in occasione della sostituzione delle lampade tradizionali con quelle a basso consumo. Le prime prove verranno effettuate a Monaco di Baviera e a Berlino nelle prossime settimane, poi partirà un progetto pilota a Dubai entro la fine dell'anno. In futuro, si potrebbe facilmente aggiungere un tag RFID che comunica tra auto e sistema per addebitare in automatico l’eventuale costo del parcheggio, senza andare in cerca del parchimetro (altra cosa non sempre vicina all’auto e talvolta soggetta a vandalismo).

La mobilità intelligente sta diventando una tematica sempre più scottante. Si lavora su molti fronti, dalla intermodalità, ossia un viaggio fatto su più infrastrutture ottimizzate in funzione delle esigenze di spostamento, fino alla green mobility, dove si privilegiano gli spostamenti con emissioni prossime allo zero (come sarebbe logico viste le condizioni climatiche planetarie). Qualche grande città sostiene iniziative da tempo ed altre, anche se con ritardo, stanno partendo. Il caso dei parcheggi per auto qui riportato non è però indipendente dalla sensibilità del cittadino e dalla sua volontà ad accettare un compromesso tra il miglioramento collettivo e questioni personali, come la privacy e forse un piccolo costo del servizio. Ma soprattutto si lega alla forte volontà politica di migliorare la vita nelle nostre città. Dite che ci riusciremo ?

(fonte http://smartcitiescouncil.com/article/siemens-develops-radar-system-ease-city-parking-woes )