Viaggiando tutti i giorni sul pullman mi è sorto un dubbio. Visto che ogni volta che si frena si disperde stupidamente energia sotto forma di calore, non sarebbe possibile invece trasferirla momentaneamente a un pistone pieno di gas a pressione o ad una molla, comprimendola magari per sottrarre energia cinetica al mezzo e poi restituirgliela dopo conservandola?

L’idea in linea di principio è buona solo che si scontra con due problemi: uno di carattere sostanziale e uno di carattere pratico.

Il primo è che in ogni caso l’energia accumulata in frenata non potrebbe mai essere tutta quella sottratta all’energia cinetica del veicolo, perchè fenomeni parassiti di attrito sono sempre presenti, e inoltre sarebbe vietato dal secondo principio della termodinamica. Tuttavia ci si potrebbe accontentare di salvare solo una porzione di energia invece che tutta, sarebbe comunque un risparmio.

Ma, e qui interviene la seconda obiezione, un qualunque sistema meccanico, sia dei tipi proposti nella domanda sia di altro tipo, quando restituissero l’energia accumulata lo farebbero imprimendo una forza di verso opposto a quella che li ha caricati, e quindi non permetterebbero di reinnescare il movimento nella stessa direzione. Per esempio si potrebbe pensare di frenare una macchina attaccando, al momento della frenata, un elastico all’albero delle ruote, in modo che avvolgendosi e quindi allungandosi esso rallenti la rotazione caricandosi nel frattempo di energia potenziale elastica. Ma se le ruote giravano in senso orario durante la frenata, si metterebbero a girare in senso antiorario al momento dello svolgersi dell’elastico, mettendo quindi il veicolo in movimento nel verso opposto. Inoltre dispositivi del genere sarebbero molto ingombranti, soggetti a notevoli usure, che quindi a conti fatti non farebbero risparmiare granché se si tiene conto della loro manutenzione e non avrebbero una grande efficienza in frenata, cioè la frenata richiederebbe molto più spazio di quello richiesto dagli attuali freni e questo comporterebbe un grosso problema di praticità (sarebbe abbastanza scomodo dover cominciare a frenare un centinaio di metri prima del punto in cui ci si vuole fermare) e di sicurezza.

Questo problema è stato parzialmente risolto quando il veicolo è elettrico. In tal caso la frenata non è provocata solo da freni standard ma anche da “freni elettromagnetici” che ricaricano le batterie con una porzione dell’energia cinetica sottratta al veicolo. Ma la porzione recuperata non è molto alta. Inoltre l’uso di questi freni elettromagnetici (che, allo stato attuale della tecnologia, diminuisce abbastanza l’efficienza dei freni) è possibile grazie al fatto che attualmente i veicoli elettrici utilizzati viaggiano a velocità molto basse. Un altro campo in cui è stata usata una soluzione simile è la Formula 1 in cui, almeno alcune scuderie, hanno approntato dei meccanismi che ricaricano la batteria dell’auto solo durante la frenata, per non sottarrre potenza al motore in altri casi. Tuttavia anche in questo caso il freno elettomagnetico affianca quello standard e in tal caso è usato solo perchè la batteria di una Formula 1 richiede meno energia (in proporzione a quella sviluppata dal motore) di quella di un’automobile normale e sicuramente molta meno energia di quella di un veicolo elettrico.