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Los camiones de basura se vuelven ecológicos
Un nuevo tipo de tecnología híbrida para vehículos pesados utiliza sistemas hidráulicos, en lugar de baterías, para almacenar energía. Los camiones que utilizan el sistema prometen ser un 30 por ciento más eficientes en combustible que los vehículos convencionales. El sistema también podría costar menos que la tecnología híbrida de rendimiento similar que requiere baterías.
Maquina verde: Esta camioneta tiene un sistema híbrido hidráulico que ahorrará combustible y mantenimiento de los frenos.
La ciudad de Ann Arbor, MI, que está lanzando cuatro camiones de basura que utilizan la tecnología, se encuentra entre los primeros en América del Norte en utilizar dichos camiones. También fue uno de los primeros en recibir fondos para ellos a través del Departamento de Energía de EE. UU. Programa Ciudades Limpias , cuyo objetivo es ayudar a los gobiernos locales a reducir el consumo de combustible. La tecnología podría ayudar a las ciudades y a las empresas de camiones a cumplir con las nuevas regulaciones de ahorro de combustible para vehículos pesados que ahora está redactando la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
La tecnología fue desarrollada en el Laboratorio Nacional de Emisiones de Vehículos y Combustibles de la EPA en Ann Arbor. La EPA se asoció con el gigante industrial con sede en Cleveland, Ohio. Eaton para llevarlo al mercado. Christopher Grundler, subdirector de la oficina de transporte y calidad del aire de la EPA, dice que la tecnología es una forma prometedora de mejorar drásticamente la economía de combustible en camiones grandes. La belleza de esto es que no necesita tecnología de batería, que sigue siendo cara, dice.
La tecnología, llamada asistencia de lanzamiento hidráulico, es diferente de la tecnología híbrida eléctrica que se usa actualmente en algunos automóviles y autobuses. Estos sistemas utilizan un generador de motor eléctrico, junto con baterías, para almacenar energía que de otro modo se desperdiciaría, por ejemplo, la energía que se disipa durante el frenado.
El sistema hidráulico utiliza un motor de bomba y un tanque, llamado acumulador, que almacena energía mediante el uso de fluido de transmisión automática para comprimir el gas nitrógeno. Cuando el conductor suelta el acelerador, las ruedas accionan una bomba hidráulica, que bombea fluido hidráulico para comprimir el gas nitrógeno y reducir la velocidad del vehículo. Cuando el conductor acelera, el gas a alta presión empuja el fluido hidráulico hacia atrás a través del motor de la bomba y la energía resultante impulsa las ruedas.
Este sistema de frenado regenerativo captura hasta el 75 por ciento de la energía que de otro modo se desperdiciaría en forma de calor durante la parada y el arranque. Esta energía se utiliza para que el vehículo vuelva a moverse. Por tanto, es ideal para vehículos como camiones de basura, que se detienen y arrancan con regularidad. El sistema es tan pesado que no es eficiente para automóviles, pero es perfecto para camiones.
Ya existen tecnologías eléctricas híbridas para autobuses, pero los híbridos hidráulicos ofrecen ventajas adicionales. Uno de los posibles es el costo: incluido el costo del sistema y los ahorros de mantenimiento, un sistema hidráulico probablemente costaría a las ciudades y empresas menos dinero que los camiones convencionales y los híbridos eléctricos actuales.
Debido a que la tecnología de Eaton requiere que el conductor simplemente suelte el acelerador para detener hidráulicamente el vehículo (en lugar de aplicar los frenos), el nuevo sistema probablemente significará grandes ahorros en las reparaciones de los frenos. Un camión de basura tradicional necesita frenos de repuesto varias veces al año, a aproximadamente $ 2,000 por trabajo de freno. Estos trabajos de frenado serían necesarios menos de una vez al año con el sistema de frenado regenerativo hidráulico.
Los híbridos basados en baterías también reducen las reparaciones de frenos, pero en menor medida porque sus sistemas de frenado regenerativo basados en baterías no ralentizan tanto los vehículos. Los híbridos eléctricos de servicio pesado solo capturan alrededor del 25 por ciento de la energía durante el frenado porque la cantidad de almacenamiento de la batería para capturar más costaría demasiado para ser práctico. Dado que los híbridos hidráulicos almacenan más energía, capturando hasta el 75 por ciento de la energía durante el frenado, son más eficientes que los híbridos a batería.
Cada uno de los nuevos camiones costará $ 40,000 más que sus contrapartes diésel convencionales. Ann Arbor está recibiendo una subvención para compensar la diferencia: $ 156,000 en dinero de estímulo federal del Coalición de Energía Limpia , una organización sin fines de lucro enfocada en expandir el uso de tecnología de energía limpia en Michigan. (El dinero es una parte de una subvención que la Coalición de Energía Limpia recibió del DOE).
Andrew Brix, director de programas de energía del ciudad de ann arbor dice que el sistema ahorrará $ 9.120 en combustible cada año. Al duplicar la vida útil de los frenos, el sistema también ahorrará $ 3,300 al año en mantenimiento. Vince Duray, ingeniero jefe de asistencia de lanzamiento hidráulico de Eaton, dice que incluso sin la subvención del gobierno, el sistema debería amortizarse en tres años (aunque Duray utiliza supuestos más optimistas sobre los ahorros en el consumo de combustible y las reparaciones de frenos que los funcionarios de Ann Arbor). .
Eaton tiene pedidos de 80 vehículos equipados con la tecnología. Aunque la aplicación inicial son los camiones de basura, la compañía está considerando otras posibilidades, como los autobuses con una ruta pesada de inicio y parada.
La EPA también está trabajando en un tipo más revolucionario de tecnología hidráulica, llamado sistema en serie. Si bien la asistencia de lanzamiento hidráulica utilizada en los camiones Ann Arbor ayuda a que el vehículo comience a rodar, la serie reemplaza todo el tren de transmisión, lo que significa que el motor no está conectado a las ruedas. En cambio, el motor presuriza el tanque de nitrógeno, que empuja el fluido hidráulico para impulsar las ruedas. En esta disposición, el motor no tiene que suministrar ráfagas de potencia para acelerar o subir colinas; esta potencia proviene del tanque de nitrógeno. Como resultado, el motor puede ser más pequeño y funcionar a un ritmo constante y eficiente. El sistema es entre un 40 y un 60 por ciento más eficiente que los camiones diésel convencionales en el tráfico urbano.
Joseph Kovach, vicepresidente de tecnología e innovación de Parker Hannifin Hydraulic Group en todo el mundo , que está desarrollando la serie híbrida, dice que su empresa está probando el sistema en camiones de reparto, autobuses y camiones de basura. La ciudad de Miami lo usará en una docena de camiones de basura a partir de septiembre, y FedEx Ground lo espera en algunas de sus camionetas para la primavera de 2011. Si bien Eaton también está aplicando la tecnología de serie y cree que tiene un gran potencial, está trabajando para reducir el costos de esta tecnología antes de que lleve su versión al mercado.