Así funciona la autopista electrificada

Desde esta semana Alemania cuenta con un tramo de “autopista electrificada”: 10 km de la autobahn a su paso por el estado federal de Hessia en los que se ha instalado un tendido eléctrico, un sistema de catenarias parecido al que utilizan los trenes para obtener la electricidad. Pero en este caso el sistema proporciona energía eléctrica a camiones híbridos.

Los camiones híbridos cuentan con dos sistemas de propulsión: un motor diésel convencional y un motor eléctrico. A diferencia de otros vehículos híbridos el motor de combustión no suministra la electricidad al motor eléctrico. En cambio, los camiones híbridos desarrollados por Scania cuentan con un pantógrafo instalado en el techo que se levantan para hacer contacto con la catenaria desde la cual obtiene la electricidad. La misma conexión a través del pantógrafo sirve para devolver a la red eléctrica el exceso de electricidad, por ejemplo la que se produce cuando el camión frena o cuando utiliza el freno motor.

El sistema no es muy diferente al que usaban los trolebuses hace años

Para cambiar el modo de funcionamiento del camión, pasar de motor diésel a motor eléctrico, el conductor no tiene que hacer gran cosa: el pantógrafo “inteligente” se activa automáticamente cuando llega a un tramo de carretera electrificado, siempre y cuando el vehículo circule a 90 km/h como máximo, y se desconecta y pliega de nuevo cuando el camión está a punto de abandonar ese tramo y el motor diésel empieza a funcionar. Aunque el sistema no es muy diferente al que usaban los trolebuses hace muchos años a diferencia de aquellos los camiones híbridos sí pueden circular fuera de las líneas eléctricas de forma convencional utilizando el motor diésel.

Siemens comenzó a desarrollar el sistema eHighway en 2012, primero en un tramo de autopista “privada”, de pruebas, de 1,5 kilómetros sobre la que realizó miles de kilómetros de pruebas. Desde el año pasado las pruebas ya se están realizando en vías públicas, con tráfico real. Antes que este tramo de autopista inaugurado hace unos días en Alemania desde el verano pasado en Suecia ya funciona el mismo sistema en un tramo de 2 kilómetros en la autopista E16. Suecia ha financiado parcialmente el proyecto con el fin de evaluar soluciones que le ayuden a lograr su objetivo: prescindir de los combustibles fósiles en el sector del transporte antes del año 2030.

Ventajas y desventajas de las autopistas electrificadas

Una de las ventajas del sistema eHighway es que puede instalarse en carreteras convencionales sin que supongan un obstáculo para el resto de vehículos, ni siquiera para otros camiones. De modo que el resto de vehículos y de camiones “no electrificados” pueden seguir utilizando todos los carriles con normalidad. Según Siemens tampoco son necesarios grandes cambios en la normativa actual.

Estas autopistas electrificadas cuestan 2 millones de euros por kilómetro

Sin embargo, su instalación requiere tramos despejados verticalmente, a la vez que establecen una limitación de altura en las vías electrificadas. Su coste, que es de alrededor de 2 millones de euros por kilómetro, también limita qué tramos son susceptibles de ser electrificados. Por ahora los primeros tramos candidatos a la electrificación serían recorridos con gran movimiento de camiones de mercancías que no tengan la opción del transporte ferroviario.

Para hacer uso de las eHighways los camiones deben estar adaptados y contar con propulsión eléctrica y con pantógrafo. La potencia eléctrica suministrada por el sistema es capaz de mover camiones de 40 y de 60 toneladas con el doble de eficiencia que los camiones convencionales; más de un 80% de eficiencia (la relación entre la energía consumida y la energía realmente aprovechada), según Siemens. Esto se traduce en una importante reducción en el consumo de combustible y en las emisiones locales de CO₂: hasta 6 millones de toneladas de CO₂ menos al año si se electrifican el 30 por ciento de los camiones de mercancías que circulan por las autopistas alemanas.

También en núcleos urbanos

La ciudad de Hamburgo y también la suiza St. Moritz disponen de un sistema parecido al de las eHighways pero adaptado al transporte urbano de personas. El sistema, desarrollado también por Siemens, suministra electricidad a los autobuses de línea durante las paradas, con la diferencia de que en este caso el pantógrafo no está instalado en el autobús eléctrico (o “eBus”) sino en la parada. De este modo mientras el “eBus” espera a que suban y bajen los pasajeros el pantógrafo desciende y suministra electricidad que se almacena en las baterías del vehículo.

Aunque la recarga se realiza solo durante unos pocos minutos la electricidad suministrada, con una potencia de 450 kW, es suficiente para que el “eBus” llegue hasta la siguiente parada. En comparación los enchufes de carga rápida para los coches eléctricos proporcionan entre 10 y 20 kW.

Con este sistema en la actualidad la línea 109 de la ciudad de Hamburgo recorre 7 kilómetros utilizando solo energía eléctrica, sin emisiones de partículas ni de gases contaminantes locales y sin añadir contaminación acústica al entorno urbano.