Autobuses eléctricos: tipologías y estado del arte

Los autobuses eléctricos se clasifican de acuerdo a su tipo de tecnología que funcionan con propulsión eléctrica, mismos que han evolucionado progresivamente para adaptarse a los retos de servicio y sustentabilidad del transporte público. En ese sentido, los autobuses de recarga rápida ofrecen la mejor combinación en términos de operatividad y costo/eficiencia, siendo así, podemos clasificarlos en tres grandes categorías:

1. Trolebuses

Un trolebús se alimenta a través de un brazo mecánico mediante la electricidad de cables aéreos (catenaria). En Europa fueron sus inicios, donde aprovechaban las catenarias existentes para los tranvías, permitiendo ampliar el servicio a zonas periféricas sin necesidad de rieles. Su crecimiento fue progresivo, hasta estar consolidados en el mercado global los autobuses con motores a combustión debido a los bajos precios del petróleo, y a la mayor disponibilidad y flexibilidad operacional.

No obstante, los antiguos trolebuses usados fueron comprados por ciudades en otros países, como hicieron la Ciudad de México y Guadalajara entre los 1950s y los 1970s con flota de Estados Unidos. A pesar de que aportaban beneficios particulares de la propulsión eléctrica, como la ausencia de emisiones y la operación silenciosa, la dependencia de las catenarias, la dificultad para desviarse de su trazo original y las frecuentes descomposturas, han ocasionado que su popularidad disminuya.

2. Autobuses eléctricos a batería (AEB): Carga lenta

La premisa de esta alternativa es almacenar en las baterías a bordo suficiente energía para cubrir la operación del autobús en un día, esto es, entre 200 y 300 km. A pesar de los beneficios de la propulsión eléctrica, operacionalmente este tipo de autobuses han encontrado varios obstáculos para su masificación.

Hoy por hoy, el reto de la tecnología de baterías es balancear el peso con la capacidad de almacenaje de energía. Para cumplir con el kilometraje de una jornada estos autobuses deben llevar a bordo baterías que pesan tres toneladas, lo cual, en un autobús de 100 pasajeros equivale a sacrificar capacidad para 40 pasajeros. Esto quiere decir que mientras un autobús convencional de 12 metros puede llevar 100 pasajeros, un autobús eléctrico de baterías del mismo tamaño puede llevar menos de 60.

Debido a la menor capacidad de cada autobús, el número de autobuses para una flota debe ser mayor como compensación. En una flota de 100 autobuses, esto implicaría aumentarla en 65 unidades, lo que a su vez resultaría en una mayor inversión que la necesaria.

Por otra parte, debido a la elevada cantidad de baterías a bordo, éstas tardan en promedio cinco horas en recargarse. Debido a que los autobuses terminan operaciones casi a medianoche y comienzan servicio en la madrugada, el tiempo de reposo en taller es demasiado corto para recargar las baterías plenamente. Por consiguiente, significaría interrumpir el servicio o aumentar aún más el tamaño de la flota para tener autobuses comodín.

Debido a que los autobuses se cargan simultáneamente en el patio durante la madrugada, cada autobús necesita un punto de recarga y por tanto debe incrementarse la capacidad eléctrica instalada en el patio, lo cual puede ser costoso.

3. Autobuses de recarga rápida / recarga de oportunidad

Si bien los autobuses recorren al día 200-300 km diarios, lo hacen siempre repitiendo la misma ruta, la cual comprende una longitud entre 15 a 20 km generalmente. Es así que se instalan baterías para cumplir con autonomía suficiente para la operación con un margen de seguridad, permitiendo así minimizar el volumen, peso y costo de baterías a bordo, conservando el espacio para transporte de pasajeros.

Las nuevas generaciones de baterías permiten autonomía de recargas entre 80 y 150 km. Lo ideal es cargar los autobuses por el tiempo disponible durante la noche e ir haciendo recargas cortas en terminal durante la operación. Esta metodología es apropiada para operaciones intensas, de corto intervalo y horarios de servicio extendidos.

El procedimiento de recarga rápida no se hace a través de enchufes, sino a través de estaciones de recarga rápida que tienen un mástil y un brazo mecánico (pantógrafo) que entra en contacto con rieles en el techo del autobús para la transmisión de electricidad en corriente directa (DC).

Por: Jorge Suárez, asesor en Electromovilidad y Sistemas de Transporte, Volvo Buses México