Generando energía al frenar

Generando energía al frenar

(por Juan María Solare)

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Los tranvías de Bremen (Alemania), al frenar, generan corriente eléctrica que es devuelta a la red. Con esto se ahorra energía y se contribuye a proteger el clima (al minimizar la emisión de dióxido de carbono). Esta tecnología está en uso desde 2005, y las máquinas más antiguas van siendo reemplazadas por las que emplean este sistema.

El sistema se basa en un acumulador transitorio. Actualmente esta energía producida al frenar puede ser aprovechada con efectividad sólo cuando en las inmediaciones del tranvía que está frenando hay otro que simultáneamente está arrancando o acelerando. Si no es este el caso, la energía del frenado se transforma –como siempre– en calor inutilizable.

En el estado actual de la tecnología, los mejores resultados se obtienen en el centro de la ciudad, debido a la mayor densidad de tranvías: por cada vehículo que frena hay casi siempre otro que está arrancando o acelerando y puede aprovechar entonces la energía del vehículo frenante. En los tramos periféricos, de tráfico menos denso, la energía de frenado apenas puede aprovecharse.

Batería inercial

Sin embargo, desde 2012 la empresa de transportes públicos de Bremen (BSAG) está probando una nueva idea: una batería inercial (también llamada batería giroscópica o de rotor), que consiste en un almacenador de energía cinética bajo la forma de un disco de mucha masa y gran diámetro, rotando a alta velocidad.

El artefacto que usan estos tranvías es un disco encerrado en una cápsula al vacío (para minimizar la fricción), el cual rota de 15.000 a 25.000 veces por minuto, de un material compuesto que incluye fibra de alto rendimiento, y un peso de 130 kg. Además, el sistema tiene un generador de motor, y diversos componentes electrónicos para regular el acumulador.

Distintos mecanismos de seguridad garantizan que el disco no escape de su cápsula o quede fuera de control. Las partes electrónicas tienen un sistema de seguridad que reacciona al exceso o la falta de tensión, a cortocircuitos, fallos en el motor o en la toma a tierra.

Esta batería inercial puede acumular (por un tiempo limitado) más energía que su equivalente químico.

Mediante este acumulador puede capturarse y almacenarse la energía que, de otra manera, quedaría sin usar. Esto le permite al vehículo “archivar” transitoriamente la electricidad que ha generado al frenar y reutilizarla unos 20 segundos más tarde para reanudar su propio movimiento. No es posible reutilizar toda la energía almacenada, siempre hay una fracción importante que se perderá. Un tranvía consume (aproximadamente) 3 kilovatios–hora de corriente por kilómetro, y al frenar genera unos 1,3 kilovatios–hora por kilómetro.

Los tranvías de Bremen fueron fabricados inicialmente por la empresa AEG, y los modelos más nuevos por Bombardier Transportation, con sede central en Canadá, empresa que suple también a varias otras ciudades alemanas (Köln, Kassel, Berlín) y en parte al Underground de Londres.

Autobuses híbridos

Además, desde 2011 se ha integrado una tecnología híbrida (diesel + eléctrica) en los autobuses de Bremen. En resumen, es una batería que se carga por frenado regenerativo. Una batería de ión–litio de 350 kg y 600 voltios, montada en el techo, resulta cargada al frenar, y esta electricidad se usará luego durante el viaje “normal” del autobús, el cual no necesita en esos momentos del Diesel. Mercedes–Benz es quien fabrica estos modelos Citaro G Bluetec. Según el fabricante, el consumo de combustible será entre 20% y 30% más bajo que el motor diesel convencional del mismo modelo Citaro. El precio es 33% más alto.

¿Interesado en saber los precios de estos aparatitos? De los nuevos, no tengo ni idea, pero buceando en el mercado de los autobuses usados (en https://www.bus-store.com) encuentro –para este modelo– precios que oscilan entre 140.000 y 160.000 € (más impuestos), según la fecha de fabricación, kilómetros recorridos y multitud de parámetros.

¿Y en América Latina?

Cuando me enteré de estas tecnologías intenté comunicarme con ciertos amigos relacionados a los subterráneos de Buenos Aires o a su gobierno, con la inocente impresión de estar revelándoles un dato que garantizaría su ascenso inmediato. Mi tasa de éxito fue igual a cero. Una lástima, porque aplicar estas ideas en Argentina, invirtiendo en infraestructura, podría contribuir, a largo plazo, a aliviar un par de problemas.

¿Dije planificar “a largo plazo”? – Acaso parte del problema resida en esto.

* JMS *

[ Bremen, 27 de abril de 2016 ]

Links sobre el tema, en varios idiomas:

http://www.trainslide.com/bremer-bahnen/009-busse-bremen.html

http://www.bsag.de/fileadmin/user_upload/pdf/11-10-13_pm_gruene_linie1_hb.pdf

https://www.uestra.de/fileadmin/Material/Unternehmen/Umwelt_und_Nachhaltigkeit/Umweltbroschuere.pdf

http://www.greencarcongress.com/2008/01/mercedes-benz-c.html

http://www.motorpasion.com/mercedes/mercedes-benz-citaro-g-bluetec-hybrid

https://www.bus-store.com

 

 

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