Perché "i taxi d'aria" non funzioneranno
Carlo Ratti, ricercatore presso il Massachusetts Institute of Technology, spiega perché questo vecchio sogno, su cui le aziende stanno già lavorando, è problematico.
IL MONDO | 09.10.2017 a 16h12
Pochi motori moderni hanno generato tanto entusiasmo quanto i droni. Si prevede che le vendite annuali negli Stati Uniti raggiungano sette milioni di dispositivi 2020 e molti stanno già prevedendo un futuro in cui i droni ridisegneranno le nostre città, con consegne controllate a distanza, sorveglianza aerea e altre applicazioni non pianificate.
La nostra immaginazione collettiva ha colto una delle sue possibilità: la mobilità delle persone. I droni saranno presto in grado di trasportare persone nei cieli delle nostre città? Un giorno i taxi volanti ci tireranno fuori dal nostro giardino per farci scendere delicatamente di fronte al cinema o al nostro ristorante preferito?
Prima di pensare di chiamare un taxi aereo, diamo un'occhiata a quali cieli urbani con sciami di elicotteri in miniatura, trasportando passeggeri verso la loro prossima destinazione, significherebbe davvero. Se i droni avranno molti usi in futuro, non credo che il trasporto di persone sulle nostre città possa o debba essere uno di questi.
Una vecchia fantasia
Il sogno del trasporto aereo senza equipaggio non è nuovo. Quando Fritz Lang immagina l'ambiente urbano di Metropolis, il suo film rivoluzionario di 1927, riempie il cielo con torri vertiginose e macchine volanti. Nei primi anni 1960, lo studio di animazione Hanna-Barbera ha prodotto la serie di cartoni animati Jetsons che segue le avventure di una famiglia futuristica di americani medi. Nei titoli di testa, la famiglia solca il cielo di Orbit City in una macchina volante, che George, il padre, alla fine si piega nella valigetta che porta in ufficio. In 1982, anche le macchine della polizia volante, i filatori, compaiono nel famoso film di fantascienza Blade Runner.
Oggi, una versione di un simile futuro immaginario sembra a portata di mano. Uber investe nella sua tecnologia per le macchine volanti. All'inizio di quest'anno, Airbus ha lanciato Pop.Up, un veicolo di decollo e atterraggio verticale dedicato alla mobilità personale. Impegnato in un'avventura che promette "volare per tutti", la tedesca start-up Volocopter ha progettato un elicottero in miniatura sui rotori 18 i cui primi voli di prova si svolgeranno quest'autunno a Dubai.
Tutto ciò suggerisce che i droni urbani attraverseranno presto i cieli delle loro città come George Jetson, non è vero? Errore! Nonostante i grandi investimenti e le promesse ancora più grandi, ci sono motivi pratici e fisici per cui è altamente improbabile che le nostre città si riempiranno mai di veicoli aerei.
Rumore, turbolenza e rischio
Consideriamo prima la fisica. Chiunque sia stato vicino a un elicottero in decollo capirà che ci vuole un po 'di energia per sollevare un oggetto pesante verticalmente nell'aria. I rotori dei droni sono solo grandi ventilatori, spingendo l'aria verso lì per creare una propulsione verso l'alto. Non è possibile salire verticalmente nell'aria senza causare turbolenza e rumore significativi.
La gente di New York lo sa bene. Le proteste contro il rumore di uno dei principali eliporti della città hanno portato al rafforzamento delle normative applicate agli organizzatori di escursioni aeree. Eppure, anche prima della nuova legislazione, c'erano meno voli 5 000 al mese. Immagina che gli otto milioni di abitanti prendano aria anche una volta al mese: la città diventerebbe insopportabile.
Altri fattori che possono temperare l'entusiasmo sono tecnologici. Anche se le batterie dei droni sono drasticamente migliorate per estendere il loro raggio d'azione, la moltitudine di veicoli necessari per trasportare un gran numero di persone in testa potrebbe comportare enormi rischi per la nostra sicurezza. Le auto moderne possono essere pericolose, ma un guasto della batteria o la rottura di una pala di un rotore su una cabina di pilotaggio potrebbe far cadere un veicolo pesante in un'area densamente popolata. E non sappiamo ancora se sarà possibile proteggere questi droni da hacker, terroristi e altri criminali, né come i sistemi di controllo del traffico aereo possano guidare in sicurezza i passeggeri.
Altre funzioni per i droni
I droni trasformeranno la vita delle popolazioni future, delle loro imprese e delle loro interazioni. I piccoli dispositivi hanno già dimostrato la loro abilità in vari settori, dalla fornitura di aiuti umanitari alla sicurezza. Gli UAV giocano barriere geografiche senza la necessità di pesanti infrastrutture fisiche e possono connettere comunità remote con il resto del mondo. In Brasile, ad esempio, il governo sta schierando droni equipaggiati con telecamere per ispezionare i produttori agricoli remoti, sospettati di non rispettare il codice del lavoro. E i droni controllano già la qualità dell'aria o forniscono aiuto in casi di emergenza medica. Ma la mobilità urbana non è un campo di applicazione appropriato per la tecnologia aeronautica senza pilota. I problemi posti dal trasporto urbano possono essere risolti mantenendo i piedi a terra, e anche con fermezza. Con il miglioramento delle reti digitali e la trasmissione dei dati in tempo reale, auto, camion e imbarcazioni autonome - come Roboat, che i miei colleghi e io stiamo provando a prototipare sui canali di Amsterdam - possono essere veloce ed efficiente abbastanza per soddisfare tutti i nostri bisogni. Senza contare che se restiamo a terra, le reti di nuove infrastrutture, come la "vertiport" costosa, non sono più necessarie. Se il vecchio sogno di macchine volanti che attraversano i cieli delle città affascina, questa visione rimarrà nel regno della fantascienza.
Carlo Ratti è ingegnere, architetto e ricercatore-insegnante al MIT. È direttore del MIT Senseable Lab, un laboratorio di riferimento dedicato alle innovazioni urbane.
Navette elettriche, una convergenza di tecnologie
Scritto da Pierre Langlois
Le 23 / 01 / 2017
Ci sono almeno quattro diverse tecnologie, diverse dalla chimica delle batterie, che dovrebbero maturare nel prossimo decennio e facilitare l'avvento di navette elettriche. Un cambio di paradigma all'orizzonte.
Guida robotica
Già, le auto elettriche autonome sono una realtà. Il miglioramento dei sensori (radar, lidar, sonar, fotocamere digitali), l'enorme diminuzione del loro costo, il costante aumento della potenza di calcolo dei processori, la precisione del GPS e la connettività tra i veicoli sono all'origine di la rapida crescita della guida robotica.
Poiché le normative stradali consentono, sempre più segmenti di guida integreranno la robotizzazione. All'inizio, la guida su autostrada e il parcheggio, poi la guida urbana, più complessa.
Questa stessa guida robotica si applicherà ovviamente alle navette elettriche (NVE), e per rassicurare molti lettori, affinché il NVE diventi una realtà, non ci sarà alcun problema a permettere la totale libertà nei movimenti di questi aerei e per produrre una cacofonia sopra le nostre teste. È certo che creeremo corridoi di traffico, un po 'come autostrade virtuali. Non ci sarà intersezione di traiettorie perché i movimenti nelle diverse direzioni saranno a diverse altezze nel cielo. E il NVE parlerà tra loro per evitare potenziali collisioni.
Inoltre, per limitare il numero di NVE nel cielo, sarà importante concentrarsi sui trasporti pubblici per questi aeromobili, il che è logico anche a livello economico, dal momento che questi NVE non saranno forniti e che saremo interessati a usarli per più di un'ora al giorno.
Estensore della gamma ultra-leggero ed ultra-efficiente
Attualmente, la società Ehang sta sviluppando un NVE che può trasportare due passeggeri e volare a 100 km / h per circa venti minuti con una carica completa della batteria. E, come abbiamo visto nel mio ultimo post, per un trasporto interurbano veloce, occorrerebbero NVE in grado di raggiungere 150 km / h per un'ora.
Sarebbe quindi necessario quadruplicare la densità energetica delle batterie se si riempiono a circa 100 km, ricaricando o scambiando la batteria in eliporti appositamente progettati. Questa ricarica dovrebbe essere effettuata durante un arresto di circa 5 minuti per salire o scendere i passeggeri.
Una diminuzione di un fattore 2 nel peso delle batterie sembra essere raggiungibile entro dieci anni, ma un fattore 4 potrebbe richiedere 20 anni. Non importa, possiamo sempre aggiungere un extender ultra-leggero e ultra-efficiente che consuma biocarburante avanzato (sezione successiva).
Un tale range extender è attualmente in fase di sviluppo dalla società Liquid Piston, e di recente ne ho parlato nel mio biglietto 19 di 2016 di dicembre. Molto più leggero di un tradizionale motore a combustione, i motori rotativi di questa azienda sono 30% più efficienti di un motore diesel!
Il biodiesel avanzato emette molto meno gas a effetto serra
L'azienda finlandese Neste ha sviluppato un carburante diesel sintetico a base di oli vegetali, molto simile al diesel di petrolio. Questo nuovo biodiesel avanzato può mescolarsi in tutte le proporzioni con il diesel di petrolio, fino al biodiesel 100%, e non presenta alcun problema in climi molto freddi, il che non è il caso del biodiesel tradizionale. Inoltre, nessuna modifica deve essere apportata ai motori dei veicoli. Questo è chiamato un biocarburante "drop-in" nella letteratura inglese. Infine, questo avanzato biocarburante Neste brucia in modo più pulito e può ridurre fino al 90% di gas serra (GHG), secondo un recente articolo del Green Car Congress.
Inoltre, nella rivista elettronica Les Affaires, François Normand ci ha detto, 17 di gennaio 2017, di un progetto $ 1 $ per creare una bioraffineria a La Tuque, in Québec, in 2023. Il biodiesel avanzato da residui forestali verrebbe prodotto utilizzando il processo Neste, che è un partner. Un'organizzazione senza scopo di lucro, Bioénergie La Tuque (BELT) è stata istituita per pilotare questo progetto.
Invece di usare olio vegetale da piante oleaginose o oli vegetali riciclati (industria alimentare), il bioolio sarebbe prodotto utilizzando un reattore pirolitico portatile che verrebbe spostato negli innumerevoli chilometri di strade. legno della regione (la città di La Tuque è grande come il Belgio). Il bioolio verrebbe inviato alla bioraffineria, riducendo notevolmente i costi di raccolta della biomassa. Sono in studi preliminari che dovrebbero condurre a una bioraffineria pilota, se i risultati preliminari sono conclusivi. Poi costruiremmo uno stabilimento commerciale a La Tuque, speriamo per 2023.
Nuovi materiali ultra resistenti e ultra leggeri
Se riusciamo a ridurre il peso della struttura del NVE, è l'equivalente di ridurre il peso delle batterie. Tuttavia, i ricercatori del MIT hanno appena annunciato la scoperta di un nuovo materiale di grafene strutturato in una rete tridimensionale, che è 20 volte più leggera dell'acciaio e 10 volte più resistente! Se riusciamo a produrlo su larga scala ad un prezzo competitivo, è una vera rivoluzione all'orizzonte, soprattutto per l'aeronautica.
Ciò che i ricercatori del MIT sapevano all'inizio era l'importanza della forma dei materiali per aumentare la loro resistenza meccanica, oltre naturalmente alla loro forza intrinseca. Ad esempio, un foglio di carta che offre pochissima resistenza strutturale, vede questa resistenza aumentare molto se viene arrotolata. Allo stesso modo un foglio di acciaio piatto è molto meno resistente di un foglio ondulato. Quindi hanno cercato le forme 3D con la massima resistenza. Per aiutarli in questo processo, i ricercatori hanno prodotto diverse forme di plastica usando una stampante 3D e testato la loro resistenza. L'illustrazione sotto mostra una delle forme più promettenti che hanno testato.
Conclusione
In sintesi, l'uso di un estensore di gamma 30 è più efficiente di un motore diesel, che consumerebbe biodiesel avanzato emettendo molto meno GHG (nel corso del suo ciclo di vita), per 30% 50% di chilometri ( il resto del chilometraggio sarebbe elettrico), è una soluzione che renderebbe funzionale NVE con un solo fattore di riduzione del peso delle attuali batterie agli ioni di litio, da 10 a 15 anni. Soprattutto se utilizziamo materiali ultraleggeri e ultra resistenti.
Non dimentichiamo inoltre che miriamo al trasporto pubblico interurbano veloce e che consumare un biocarburante poco avanzato per una parte dei chilometri offre un'alternativa transitoria che è del tutto accettabile. Senza contare che un range extender fornisce ridondanza per la fonte di alimentazione, che aumenta la sicurezza.
Il concorrente di Airbus e il suo Vahana, Bell Helicopter, che ha collaborato con Uber Technologies, conferma le sue ambizioni.
La prossima frontiera della mobilità urbana è il cielo. E, nella lotta per conquistare le "città intelligenti" di domani, i pionieri vanno a botte. Airbus ha appena annunciato il suo primo volo di prova di successo per il suo drone monoposto, Vahana, che è il suo rivale americano - e il delfino sul mercato degli elicotteri, Bell Helicopter (gruppo Textron), conferma le sue ambizioni per i taxi volanti.
Uber partner nel suo progetto di taxi aereo urbano, il gruppo americano ha presentato la cabina del suo prototipo di atterraggio e decollo verticale (Adaf) all'inizio di gennaio a Las Vegas, alla fiera Consumer Electronics Show.
"Il Flying Taxi è il prossimo passo nel nostro settore, e stiamo cercando di essere sicuri di annoverare tra gli interlocutori che pensano quale dovrebbe essere il trasporto nel prossimo 10-20", ha detto martedì Patrick Moulay, Executive Vice President. vendite e marketing internazionale di Bell Helicopter, in un'intervista con Bloomberg Television a margine del Singapore Air Show. E per chiarire: "Non vedremo un taxi volare domani, ma questa prospettiva è molto più vicina di quanto la gente pensi".
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Qual è la scadenza? "In paesi come l'Indonesia e New York, la tecnologia esiste già e alcuni clienti utilizzano un'app per prenotare gli elicotteri. Per il taxi aereo, pensiamo che con 2020, o forse 2025, vedremo volare i primi veicoli ", ha continuato Patrick Moulay.
Annunciato il marketing per 2023
(...)
Il gruppo di trasporti Ile-de-France moltiplica le collaborazioni con le start-up per monitorare l'emergere di nuova mobilità e lo dimostrerà durante Vivatech.
Ospitando nel suo stand EVA (Electric Visionary Aircraft), una giovane spinta di Tolosa che mira a sviluppare un servizio di taxi volanti, il RATP ne parlerà sicuramente durante l'edizione 2018 del Viva Technology Show (co-organizzato da " Les Echos "e Publicis), che si terrà a Parigi da 24 a 26 a maggio. Soprattutto dal momento che un prototipo a grandezza naturale sarà visibile all'ingresso dello spettacolo, anche se sarà necessario attendere fino alla fine dell'anno per vederlo in volo.
RATP non è un azionista di EVA e non intende diventare uno, almeno a breve termine. Ma cooperazione e partnership possono essere previste tra la start-up e il grande gruppo Ile-de-France. "In termini di tecnologia, sono interessati alle nostre capacità acustiche", spiega Marie-Claude Dupuis, Direttrice Strategia e Innovazione RATP.
Ponendo le basi per il futuro
E dal punto di vista degli affari, la società prepara le basi per il futuro, quando questa nuova modalità di trasporto sarà abbastanza matura da essere integrata inizialmente nelle offerte di servizi per le principali città del Sud-Est asiatico.
Nel frattempo, è un bel tocco di com ', che permette al RATP di scuotere la sua immagine, e di mostrare un focus sui giovani scatti molto più assertivi che in passato. Creata poco più di un anno fa, la filiale dedicata agli investimenti in start-up ha visto aumentare il proprio budget da 15 a 30 milioni di euro e ha già realizzato investimenti azionari 4.
Impostando un piede a Communauto (car sharing), Klaxit (pendolarismo auto-lavoro), o Cityscoot, i cui scooter elettrici self-service stanno spuntando nella regione parigina e in Francia, RATP sta lentamente diventando una base di soluzioni. nelle nuove mobilità, consapevole che non può accontentarsi di rannicchiarsi sul proprio core business.
Non limitarti a un'offerta di trasporto
L'azienda non vuole limitarsi ad offrire offerte di trasporto. "Vogliamo essere il partner preferito delle città sostenibili. Questa è un'ambizione che va oltre la semplice fornitura di servizi di mobilità ", riassume Marie-Claude Dupuis. Con la conversione di 80% della sua flotta di autobus in una catena cinematica elettrica da parte di 2025, RATP sta, ad esempio, costruendo un'esperienza nell'esecuzione dell'infrastruttura necessaria per alimentare i depositi, che dovrebbe essere di interesse per altri agglomerati successivi. Il suo know-how nel risparmio energetico (afferma di essere stato a gennaio "il primo vettore multimodale al mondo ad essere certificato ISO50001") è anche un vantaggio per crescere, con le città, ma anche per avvicinarsi ad alcuni giovani germogli.
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