Introdução ao carregamento de ônibus elétricos – usando pneus

A empresa spin-off da ETH Zurich, Winduction, desenvolveu um sistema de carregamento indutivo que fornece energia a ônibus elétricos por meio de suas rodas, nas paradas dos ônibus. Isso pode permitir o uso de baterias menores, reduzindo tanto a demanda energética quanto os custos operacionais. Um projeto piloto está previsto para 2028.

Os três fundadores da Winduction em frente ao seu ônibus elétrico: Laurin Schwitter, Sylvain Fricker e Sonam Bhuka (da esquerda para a direita)

Imagem: Winduction

A abordagem da Winduction para carregamento indutivo não depende de uma bobina montada na parte inferior do veículo. Em vez disso, utiliza a roda. Uma placa de carregamento é embutida na superfície da estrada, enquanto uma segunda bobina está integrada a um pneu de ônibus desenvolvido especialmente. Quando o ônibus para sobre a placa, a energia é transferida por meio de um campo magnético do solo, através da roda, e para a bateria do veículo.

A tecnologia foi projetada para permitir que ônibus elétricos recarreguem suas baterias durante paradas curtas nas estações ao longo do dia. Isso poderia permitir que os veículos operem com baterias menores, o que, segundo a Winduction, não só reduziria os custos de aquisição e o peso do veículo, mas também liberaria mais espaço ou aumentaria a capacidade de carga.

Este método resolve uma desvantagem dos sistemas indutivos convencionais, nos quais a energia precisa ser transferida através do espaço entre a estrada e a parte inferior do veículo – uma distância que pode variar dependendo do tipo de veículo. A Winduction reduz esse espaço ao integrar a bobina do lado do veículo diretamente na roda. Segundo a empresa, o sistema alcança uma eficiência superior a 90 por cento entre a placa de base e o veículo.

A carregamento indutivo também está ganhando importância para outras aplicações. A Honda está trabalhando com a Taisei e a Taisei Rotec em um Sistema Dinâmico de Transferência de Energia Sem Fio, que fornece energia aos veículos por meio de bobinas embutidas na estrada enquanto eles estão em movimento. As primeiras demonstrações estão previstas para o ano fiscal japonês de 2027, com os parceiros visando testar potências de carregamento de até 150 kW para veículos comerciais pesados. Em contraste, o sistema da Winduction carrega ônibus enquanto estes estão parados nas paradas, transferindo energia através das rodas.

A Winduction planeja operação piloto a partir de 2028

Os próprios pneus representam um desafio técnico. Os pneus convencionais de ônibus contêm cintos de aço que reagem ao campo magnético, convertendo parte da energia em calor. Por isso, a Winduction está colaborando com parceiros para desenvolver um pneu sem aço para o sistema de carregamento. A empresa estima que os custos mais elevados dos pneus terão apenas um papel secundário nos custos totais ao longo do ciclo de vida de um ônibus.

Para determinar as economias reais que podem ser alcançadas, a Winduction está atualmente trabalhando com várias empresas de transporte, citando a rota entre o Aeroporto de Zurique e Zurique Oerlikon como exemplo. De acordo com os cálculos da startup, as placas de carregamento seriam necessárias apenas em duas das 24 paradas. Ao longo de um dia de operação de 16 horas, os ônibus carregariam coletivamente por cerca de três horas.

Para comparação, a Winduction observa que os ônibus elétricos atualmente em operação nessa rota precisam de cerca de cinco horas de carregamento simultâneo na garagem durante a noite. O carregamento durante o dia, segundo a empresa, não só permitiria o uso de baterias menores, mas também reduziria as cargas máximas. Além disso, poderia possibilitar um maior uso da energia solar de baixo custo durante o dia.

Sustentado pelo Escritório Federal de Transportes da Suíça e pela Fundação Climática Suíça, o spin-off da ETH está atualmente construindo uma infraestrutura de testes em Winterthur. Ela incluirá um laboratório de testes e uma parada especial para testes. O próximo passo da Winduction é integrar todos os componentes em formato quase industrial e construir um ônibus elétrico totalmente convertido.

Uma primeira operação piloto em condições reais está prevista para 2028. Segundo a empresa, discussões com vários operadores de transporte suíços já estão em andamento, incluindo a possibilidade de implantação na região do Aeroporto de Zurique. O piloto planejado coincide com o aumento da frota de ônibus elétricos em Zurique. A operadora de transporte VBZ decidiu recentemente adquirir 20 ônibus elétricos adicionais da Yutong e da Daimler Buses, que serão necessários a partir de meados de 2027.