El primer autobús eléctrico con criterios de ciclo de vida

El fabricante de autobuses y autocares Irizar ha diseñado y desarrollado el primer autobús urbano de 12 metros 100% eléctrico del Grupo, diseñado para conseguir la mayor eficiencia energética (menor consumo) y autonomía del vehículo posible, así como una óptima gestión del fin de vida del mismo.

El autobús i2e presentado como «Caso Práctico de Excelencia Ambiental» tiene una huella de carbono muy reducida de 8,45 gr CO2 eq/km.p (kilómetro recorrido y pasajero). En comparación con un autobús convencional de combustión, se evita la emisión de unas 800Tn de CO2 eq en el uso a lo largo de toda su vida útil (diferencia entre las emisiones asociadas al consumo de electricidad de las baterías y la combustión de combustible). Si tenemos en cuenta la Huella de Carbono a lo largo del ciclo de vida completo, el i2e evita la emisión de unas 35Tn de CO2 eq/p.

El modelo i2e es el resultado del trabajo conjunto, en el desarrollo e implantación de la tecnología desarrollada (sistema de gestión del almacenamiento energético, tecnología de climatización automática, baterías con ultracaps, energía regenerativa,…) de las empresas del grupo IRIZAR como JEMA, DATIK y CREATIO, así como las empresas HISPACOLD y MASATS, junto con centros tecnológicos de la Red Vasca de Tecnología.

El director general de Irizar, Jose Manuel Orcasitas, ha indicado «el autobús urbano 100% eléctrico del Grupo Irizar supone un gran paso en el desarrollo de la estrategia de marca, posicionando a Irizar como referente en innovación, sostenibilidad y en la vanguardia tecnológica del mercado”.

El Irizar i2e monta un motor eléctrico sincrono fabricado por Siemens que desarrolla una potencia nominal de 230 kW. Por su parte, las baterías cuentan con una capacidad de 376 kW y ofrecen una autonomía de entre 200 y 250 km, permitiendo al autobús circular entre 14 y 16 horas a una velocidad media de 17km/h. Para la recarga, necesita entre 5-7 horas a intensidades de entre 125 a 200 amperios.

Irizar ha enfocado sus esfuerzos en optimizar la eficiencia de los 3 aspectos clave que contribuyen al impacto ambiental global del autobús: (1) el sistema de tracción y las baterías, (2) las materias primas utilizadas y (3) la gestión de todos sus componentes al final de su vida útil.

Características técnicas:

El Sistema de tracción eléctrico con eficiencia energética en torno al 70% frente al 35% del autobús convencional diésel, por lo que necesita la mitad de consumo para realizar el mismo trayecto.

Dispone de Baterías de So-Nick como suministro de energía para el sistema de tracción y climatización, muy ligeras y compactas:

• 40% reducción de peso y tamaño respecto a batería convencional de Pb y 26% respecto a batería de Ion-Litio, ahorra materias primas y reduce el peso del vehículo, directamente relacionado con el consumo energético.
• Mejor energía específica, aumentando en un 6% la energía instalada por cada kilo de batería.
• Pueden ser operadas a temperaturas mayores, posibilitando su instalación en el techo del vehículo y un diseño del habitáculo de pasajeros con mayor flexibilidad, accesibilidad y confort visual.
• El fabricante asegura una vida útil de la batería de más de 5-7 años y garantiza que cada carga completa reduce solo un 1% la eficiencia, (cada carga asegura un 99% de eficiencia de la batería), por lo que durante la vida útil del vehículo (15 años) solo es necesario hacer un cambio de baterías.
• Se compensa la menor eficiencia de estas baterías frente a las de Ion-Li, dado que el i2e lleva embarcada gran cantidad de energía (376 kWh), su C-rate de operación es relativamente bajo y no necesita sistema auxiliar de refrigeración, necesario con las baterías de Ion-Litio.

Sistema de ultracaps: los ultracondensadores se cargan y descargan muy rápidamente miles de ciclos sin perder rendimiento ya que funcionan polarizando una solución electrolítica, en vez de mediante reacciones químicas más lentas como en las baterías convencionales, que permiten la carga completa del sistema en tan solo 5h.

Además, liberan su carga muy rápidamente y junto con el sistema de tracción especial diseñado para el vehículo, hacen que el i2e alcance una potencia y un par motor que le permiten adaptarse a cualquier tipo de orografía urbana y desniveles sin ningún problema.

El Sistema de gestión del almacenamiento energético, diseñado internamente con algoritmos propios para gestionar la relación entre batería y los súper condensadores (añadidos para mantener el estado de la carga de los dos componentes en un rango óptimo, alargar el ciclo de vida de los componentes y mejorar del coste operacional).

El Sistema de consumo de energía regenerativa directo mediante la frenada para el aprovechamiento de la energía sin necesidad de almacenamiento.

La Tecnología de climatización automática regula la temperatura para alcanzar el estado de confort buscando el punto más eficiente energéticamente, a partir de algoritmos desarrollados por el grupo IRIZAR. Este sistema permite ahorros del 8% de la energía comparados con un sistema manual de control y puede incrementarse hasta el 30% mediante la adhesión de un compresor eléctrico al sistema de climatización.

La Tecnología Eco- Assist proporciona información en tiempo real sobre el consumo, autonomía, ruta, etc. y permite al conductor modificar la operación del vehículo para conseguir la mayor eficiencia posible.

Fabricado con criterios ambientales

En la fabricación de este nuevo modelo ha sido necesario modificar la manera de fabricar autobuses cambiando el sistema tradicional de soldadura por un nuevo sistema de atornillado modular, priorizando así la desmontabilidad y reciclabilidad de los componentes, obteniendo como resultado una tasa de reciclabilidad y recuperabilidad del vehículo superior al 90% según la norma ISO 22628 «Road vehicles. Recyclability and recoverability calculation method».

• La estructura de aluminio atornillada al chasis elimina las soldaduras permanentes, facilita su separación y gestión independiente en el fin de vida del vehículo.
• Los costados y techo (formando la carrocería) son de Aluminio y las piezas más importantes de la estructura se atornillan entre sí. El resto del chasis se atornilla a la carrocería formando hasta 10 subconjuntos atornillados entre sí, que conforman la estructura del vehículo.
• La mayor parte de elementos de tracción y almacenamiento son atornillados a la estructura que además facilita el proceso tanto de montaje como de desmontaje de estos elementos.
• Las baterías son 100% reciclables frente a ratios del 60% que se están consiguiendo por ejemplo con las baterías Ion- Litio, según datos del proyecto financiado por la comisión europea LIFE “RecLionBat” para desarrollar técnicas que permitan reciclar este tipo de baterías.

El autobús tiene una vida útil más larga y menores necesidades de mantenimiento ya que la reducción de elementos mecánicos móviles aumentan la vida del sistema de tracción. En el i2e sólo el rotor del motor estáen giro ya que no tiene caja de cambios ni embrague, mientras que un autobús convencional además de la caja de cambios y el motor tiene gran cantidad de piezas en rotación o traslación.

Los inversores y el resto de elementos del sistema de tracción del i2e tienen una vida igual o superior a la del autobús, mientras que en los vehículos de combustión la caja de cambios, motor, turbocompresores, válvulas de recirculación de gases, filtros antipartículas y anticontaminación…etc, tienen una vida estimada menor y requiere reparaciones y sustituciones.