El autobús que se recarga por sus ruedas, un proyecto suizo
La recarga del autobús proviene directamente de las ruedas, lo que reduce el tiempo necesario para la carga nocturna en el depósito y permite utilizar baterías más pequeñas, con ventajas en términos de espacio, peso y costo del vehículo. El proyecto nació en Suiza gracias a la empresa Spin‑off Winduction de la ETH, que desarrolló un sistema de carga inalámbrica que funciona durante las paradas en las estaciones.
Cuando la recarga por inducción pasa de la carretera a las ruedas
La recarga por inducción, es decir, la carga en pequeñas dosis durante el servicio, no es algo completamente nuevo: ya se utilizan pantógrafos en Europa e incluso en Italia, en España participamos en la demostración de carga por inducción de Alstom (aquí el video), y existen otras soluciones más. Ahora también llega la idea suiza, que traslada la bobina desde el chasis a las ruedas.
Los investigadores suizos partieron de una problemática: la mayoría de los autobuses eléctricos se cargan por la noche en los depósitos, transportando durante el día baterías pesadas. Un método costoso. Sin olvidar que durante el día es más sencillo utilizar las energías renovables. Veamos la solución tal como la describen los autores: «La rueda trasera del autobús, un modelo algo anticuado, descansa sobre una placa grande más o menos del tamaño de un carrito de la compra. De repente, la batería del autobús comienza a cargarse. El 10 por ciento, el 20, el 30: el indicador sube constantemente, sin que haya ningún cable que conecte el vehículo a la placa». Palabras de Sonam Bhuka, Sylvain Fricker y Laurin Schwitter, los tres fundadores de Winduction.
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Más allá de los ejemplos que hemos mencionado, desde los teléfonos móviles hasta los automóviles eléctricos, hay una creciente adopción de soluciones por inducción. Sin embargo, según el trío suizo existen problemas de eficiencia que en un autobús son más evidentes que en un automóvil. Se señala como «una gran debilidad» el hecho de que «la distancia entre la carretera y la chasis es relativamente amplia y varía de un modelo de vehículo a otro. Esta distancia es un factor clave en los sistemas de carga por inducción, ya que la eficiencia de la transferencia de energía disminuye a medida que aumenta la separación».
La idea original y (tal vez) ganadora: la llanta siempre en contacto con la carretera
«En cualquier vehículo, la única parte que siempre está en contacto con el suelo son las ruedas», explica Sylvain Fricker, graduado de la ETH y responsable de tecnología en esta joven empresa. De esta sencilla observación surgió la idea que da nombre a la spin-off: Winduction significa wheel‑based induction, es decir, inducción basada en la rueda.
La tecnología funciona mediante sistemas de bobinas acopladas magnéticamente. Las primeras bobinas inductivas se encuentran en una placa situada en el pavimento, conectada a la red eléctrica y capaz de generar un campo magnético. Un segundo grupo de bobinas, integradas en un neumático desarrollado especialmente, captura la energía cuando el autobús se detiene y la transfiere a la batería del vehículo.
«Reducimos la gran distancia de transmisión entre la carretera y el chasis colocando las bobinas dentro de la rueda», explica Fricker. Desde el suelo hasta el vehículo, el sistema Winduction alcanza, según los investigadores, una eficiencia superior al 90 %: en otras palabras, menos del 10 % de la energía suministrada a la placa se dispersa. «Dado que nuestra tecnología es eficaz incluso durante breves paradas de carga, los autobuses pueden utilizar baterías más pequeñas, lo que los hace mucho más económicos tanto en su adquisición como en su mantenimiento», añade el graduado de la ETH.
Hay que trabajar en los neumáticos para alcanzar el objetivo
Es una idea fascinante la de Winduction, pero aún hay mucho trabajo por hacer para ponerla en práctica. Los neumáticos convencionales de los autobuses contienen bandas de acero que garantizan la estabilidad, pero este acero reaccionaría con el campo magnético, convirtiendo gran parte de la energía en calor en lugar de transferirla a la batería.
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«Para hacer funcionar nuestro sistema, estamos colaborando con varios socios para desarrollar un neumático completamente nuevo, sin acero», explica Schwitter, CEO de la empresa. Se necesitan inversiones, pero según los nuevos empresarios «Aunque esta modificación implica un costo mayor por neumático, el aumento resulta casi insignificante en comparación con los costos totales de adquisición y gestión de un autobús».
Ahorros y menor presión en la red
Según los cálculos de Winduction, los costos totales podrían reducirse de manera significativa. Los fundadores realizaron cálculos a lo largo del trayecto entre el aeropuerto de Zúrich y el barrio de Oerlikon. «Nuestras análisis muestran ahorros sustanciales en comparación con la recarga en las estaciones. Su magnitud depende del itinerario. Actualmente se está llevando a cabo un estudio de viabilidad con los operadores de transporte público para cuantificarlos», explica Schwitter.
Veamos los ahorros: los autobuses con baterías más pequeñas cuestan menos y pueden transportar a más pasajeros. Las placas de carga en tierra de Winduction son además relativamente económicas en comparación con las infraestructuras de carga tradicionales. Otra ventaja es que los autobuses se cargan repetidamente durante el día. En la ruta entre el aeropuerto de Zúrich y Oerlikon, solo serían necesarias placas de carga en 2 de las 24 paradas, donde los autobuses acumularían unas 3 horas de carga en el transcurso de una jornada laboral de 16 horas. Esto reduciría también la cantidad de vehículos de reserva necesarios.
Los autobuses eléctricos que se utilizan hoy en esta línea se recargan simultáneamente durante cinco horas en el depósito por la noche y requieren mucha más potencia que la necesaria con el sistema Winduction. Un menor consumo de energía sería aún más importante en el futuro, ya que la electricidad se está volviendo cada vez más económica durante las horas diurnas gracias a la expansión de la energía fotovoltaica. Al mismo tiempo, disminuyen los picos de carga en la red, puesto que ya no es necesario recargar todos los autobuses al mismo tiempo por la noche, lo que supone una reducción adicional de costos. Sin embargo, en este punto la teoría no resulta convincente, ya que el consumo nocturno, además hay que tener en cuenta que una flota mayoritariamente compuesta por vehículos eléctricos, actualmente es minoritaria y más económica.
El primer proyecto piloto en 2028
La spin‑off de ETH Winduction está construyendo actualmente una infraestructura de pruebas realista, con el apoyo de la Oficina Federal de Transportes y la Fundación Suiza para el Clima. El proyecto incluye tanto un laboratorio de pruebas como una parada experimental dedicada. Schwitter destaca: «Nuestro objetivo es crear lo antes posible un autobús eléctrico completamente convertido, utilizable también fuera de nuestra zona de pruebas privada».
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Los fundadores prevén iniciar el primer proyecto piloto en 2028. Se están llevando a cabo negociaciones con varios operadores de transporte público suizos. Un ejemplo es la zona del aeropuerto de Zúrich, donde el autobús será probado en condiciones operativas reales y transportará pasajeros por primera vez.
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