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I camion della spazzatura diventano ecologici
Un nuovo tipo di tecnologia ibrida per veicoli pesanti utilizza l'idraulica, anziché le batterie, per immagazzinare energia. I camion che utilizzano il sistema promettono di essere il 30 percento più efficienti in termini di consumo di carburante rispetto ai veicoli convenzionali. Il sistema potrebbe anche costare meno della tecnologia ibrida dalle prestazioni simili che richiede batterie.
Macchina verde: Questo camion è dotato di un sistema ibrido idraulico che farà risparmiare carburante e manutenzione dei freni.
La città di Ann Arbor, MI, che sta lanciando quattro camion della spazzatura che utilizzano la tecnologia, è tra le prime in Nord America a utilizzare tali camion. È stato anche tra i primi a ricevere finanziamenti per loro attraverso il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti Programma Città Pulite , che ha lo scopo di aiutare i governi locali a ridurre il consumo di carburante. La tecnologia potrebbe aiutare le città e le aziende di autotrasporti a soddisfare le nuove normative sul risparmio di carburante per i veicoli pesanti che sono ora in fase di stesura dall'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti.
La tecnologia è stata sviluppata presso il Laboratorio nazionale delle emissioni di veicoli e carburante dell'EPA ad Ann Arbor. L'EPA ha collaborato con il gigante industriale di Cleveland, OH Eaton per portarlo sul mercato. Christopher Grundler, vicedirettore dell'ufficio dei trasporti e della qualità dell'aria dell'EPA, afferma che la tecnologia è un modo promettente per migliorare notevolmente il risparmio di carburante sui camion di grandi dimensioni. La bellezza di questo è che non hai bisogno della tecnologia della batteria, che è ancora costosa, dice.
La tecnologia, chiamata assistenza idraulica al lancio, è diversa dalla tecnologia ibrida elettrica attualmente utilizzata su alcune autovetture e autobus. Questi sistemi utilizzano un generatore di motore elettrico, insieme a batterie, per immagazzinare energia che altrimenti andrebbe sprecata, ad esempio l'energia che si dissipa durante la frenata.
Il sistema idraulico utilizza un motore della pompa e un serbatoio, chiamato accumulatore, che immagazzina energia utilizzando il fluido della trasmissione automatica per comprimere il gas azoto. Quando il conducente rilascia l'acceleratore, le ruote azionano una pompa idraulica, che pompa il fluido idraulico per comprimere l'azoto e rallentare il veicolo. Quando il conducente accelera, il gas ad alta pressione spinge indietro il fluido idraulico attraverso il motore della pompa e l'energia risultante aziona le ruote.
Questo sistema di frenata rigenerativa cattura fino al 75% dell'energia che altrimenti verrebbe sprecata sotto forma di calore durante l'arresto e l'avviamento. Questa energia viene quindi utilizzata per far ripartire il veicolo. Quindi è l'ideale per veicoli come i camion della spazzatura, che si fermano e si avviano regolarmente. Il sistema è così pesante che non è efficiente per le auto, ma è perfetto per i camion.
Esistono già tecnologie elettriche ibride per gli autobus, ma gli ibridi idraulici offrono ulteriori vantaggi. Un potenziale è il costo: compreso il costo del sistema e i risparmi derivanti dalla manutenzione, un sistema idraulico probabilmente costerebbe alle città e alle aziende meno denaro rispetto ai camion convenzionali e agli attuali ibridi elettrici.
Poiché la tecnologia di Eaton richiede al conducente di rilasciare semplicemente l'acceleratore per arrestare idraulicamente il veicolo (invece di applicare i freni), il nuovo sistema significherà probabilmente enormi risparmi nelle riparazioni dei freni. Un camion della spazzatura tradizionale ha bisogno di freni sostitutivi più volte all'anno, a circa $ 2.000 per lavoro di freno. Tali lavori di frenata sarebbero necessari meno di una volta all'anno con il sistema di frenata rigenerativa idraulica.
Gli ibridi a batteria riducono anche le riparazioni dei freni, ma in misura minore perché i loro sistemi di frenata rigenerativa a batteria non rallentano così tanto i veicoli. Gli ibridi elettrici per impieghi gravosi catturano solo circa il 25 percento dell'energia durante la frenata perché la quantità di accumulo della batteria per catturarne di più costerebbe troppo per essere pratica. Poiché gli ibridi idraulici immagazzinano più energia, catturando fino al 75% dell'energia durante la frenata, sono più efficienti degli ibridi a batteria.
I nuovi camion costeranno ciascuno $ 40.000 in più rispetto alle loro controparti diesel convenzionali. Ann Arbor sta ricevendo una sovvenzione per compensare la differenza: $ 156.000 in denaro di stimolo federale dal Coalizione per l'energia pulita , un'organizzazione senza scopo di lucro focalizzata sull'espansione dell'uso della tecnologia dell'energia pulita nel Michigan. (Il denaro è una parte di una sovvenzione che la Clean Energy Coalition ha ricevuto dal DOE.)
Andrew Brix, responsabile dei programmi energetici per il città di Ann Arbor, dice che il sistema farà risparmiare $ 9.120 in carburante ogni anno. Raddoppiando la durata dei freni, il sistema farà risparmiare 3.300 dollari l'anno in manutenzione. Vince Duray, ingegnere capo dell'assistenza al lancio idraulico di Eaton, afferma che anche senza la sovvenzione governativa, il sistema dovrebbe ripagarsi da solo entro tre anni (sebbene Duray utilizzi ipotesi più ottimistiche sui risparmi dal consumo di carburante e dalle riparazioni dei freni rispetto ai funzionari di Ann Arbor) .
Eaton ha ordini per 80 veicoli dotati della tecnologia. Sebbene l'applicazione iniziale siano i camion della spazzatura, l'azienda sta valutando altre possibilità, come gli autobus con un percorso pesante di inizio e fine.
L'EPA sta anche lavorando a un tipo più rivoluzionario di tecnologia idraulica, chiamato sistema in serie. Mentre l'assistenza al lancio idraulica utilizzata nei camion Ann Arbor aiuta il veicolo a partire, la serie sostituisce l'intero treno di trasmissione, il che significa che il motore non è collegato alle ruote. Invece, il motore pressurizza il serbatoio di azoto, che spinge il fluido idraulico per azionare le ruote. In questa disposizione, il motore non deve fornire esplosioni di potenza per l'accelerazione o la guida in salita: questa potenza proviene dal serbatoio di azoto. Di conseguenza, il motore può essere più piccolo e funzionare a una velocità costante ed efficiente. Il sistema è dal 40 al 60 percento più efficiente rispetto ai camion diesel convenzionali nel traffico cittadino.
Joseph Kovach, vicepresidente della tecnologia e dell'innovazione per Parker Hannifin Hydraulic Group in tutto il mondo , che sta sviluppando la serie ibrida, afferma che la sua azienda sta testando il sistema su camion per le consegne, autobus e camion della spazzatura. La città di Miami lo utilizzerà su una dozzina di camion della spazzatura a partire da settembre e FedEx Ground lo prevede su alcuni dei suoi furgoni entro la primavera del 2011. Mentre Eaton sta anche perseguendo la tecnologia di serie e pensa che abbia un grande potenziale, sta lavorando per ridurre il costi di questa tecnologia prima che introduca la sua versione sul mercato.