Energy Storage System (ESS) sia in grado di migliorare l’efficienza energetica e abbattere i costi nel settore del trasporto pubblico e ferroviario.
Attualmente i trasporti generano circa un quinto delle emissioni globali di CO2. Com’è noto, i mezzi pubblici sono meno inquinanti delle auto private, ma anche treni e autobus hanno un ampio margine di miglioramento in termini di efficienza energetica. Per esempio, l’inadeguatezza dell’infrastruttura ferroviaria obbliga in molti casi a ricorrere al diesel invece della trazione elettrica. Oppure, nel caso degli autobus con motore diesel, il traffico congestionato riduce l’efficienza e aumenta l’inquinamento.
“Con il sistema ESS possiamo rinunciare al diesel e ridurre le emissioni e il consumo di combustibili fossili.”
“In alcune aree urbane sono state installate delle linee aeree di alimentazione fino a 10 o 20 chilometri fuori dal perimetro della città” spiega Beat Guggisberg, responsabile dei prodotti Energy Storage Systems di ABB. “Questo significa che bisogna usare due diversi tipi di treni e i passeggeri devono cambiare alle porte della città, oppure – come più spesso accade – il gestore semplicemente usa un treno diesel ed entra in città con quello! In questo caso le linee aeree in città sono completamente inutili. Esistono molte possibilità di ridurre le emissioni e i consumi di combustibili fossili.”
Un modo per ridurre le emissioni inquinanti sono le batterie. BORDLINE® ESS è un sistema di stoccaggio energetico basato sugli ioni di litio, progettato per l’impiego in mezzi stradali e ferroviari. Batterie di questo tipo sono già ampiamente usate nelle automobili e in dispositivi come computer portatili e smartphone; ma i requisiti di una locomotiva, per esempio, sono un po’ diversi. Un treno elettrico viaggia molte più ore in un anno di quanto non faccia un’auto elettrica in tutta la sua vita.
“La batteria di un’auto elettrica dura circa 8 anni, che equivalgono più o meno a 4500 ore di funzionamento totali” dice Guggisberg. “Un treno invece viaggia per 18 ore al giorno, ovvero 6500 ore in un anno, con requisiti di performance 20 volte superiori. Questa è la principale differenza tra le batterie agli ioni di litio per la trazione ferroviaria e le batterie delle auto elettriche.”
“Recuperando l’energia, riduciamo i consumi di carburante anche del 25%.”
La tecnologia del sistema BORDLINE® è nata per le alte prestazioni. “Abbinato al motore diesel di un treno, il nostro sistema è in grado di ridurre i consumi di combustibile del 20-25% grazie al recupero dell’energia in frenata. Il motore funziona a regimi ottimali e le emissioni sono nettamente inferiori” spiega Guggisberg. “Tutti gli impianti elettrici del treno possono usare con efficienza la frenata rigenerativa. Dato che la resistenza al rotolamento è molto bassa, è possibile recuperare gran parte dell’energia trattenuta dalla massa del treno. E la possibilità di stoccaggio a bordo migliora ulteriormente l’efficienza del sistema.”
“Aumentare le performance e l’efficienza globale.”
Un po’ diversa è la situazione degli autobus urbani. “I treni viaggiano su binari e non restano imbottigliati nel traffico” continua. “Restare fermi in un ingorgo è estremamente inefficiente e complica il dimensionamento delle batterie: serve un sistema di ricarica davvero intelligente per ottimizzare il peso della batteria e ridurre l’impatto ambientale. ESS permette ai gestori dei trasporti urbani di ridurre i consumi di carburante e le esigenze di manutenzione. Le propulsioni elettriche hanno costi di esercizio molto più bassi rispetto ai motori diesel, direi circa il 30-40% in meno.”
Ma per limitare i consumi di combustibili fossili non basta scegliere il motore giusto, servono anche un’adeguata pianificazione infrastrutturale e una rete di trasporti ampiamente digitalizzata. “Usare in modo efficiente l’energia è un fattore determinante in tutte le applicazioni e il ruolo di BORDLINE® ESS è cruciale da questo punto di vista, non solo per il trasporto stradale ma anche per il settore navale, le funivie e le cabinovie” precisa Guggisberg. “La digitalizzazione aiuta a gestire questi sistemi. Il traffico fa aumentare i consumi energetici e le emissioni di gas serra. I prodotti ABB contribuiscono a fare un uso efficiente dell’energia.” Oltre a treni e autobus, BORDLINE® ESS è progettato per l’uso in filobus, veicoli off-road, camion elettrici e mezzi di manutenzione.
Riflettendo sulle opportunità future, Guggisberg sottolinea che, pur essendo impossibile raggiungere un’efficienza del 100% per via delle leggi fisiche, i progressi tecnologici aumenteranno le performance e l’efficienza complessiva. “La questione principale, nelle batterie di stoccaggio, è la densità dell’energia. Dato che la densità energetica delle batterie è inferiore a quella dei combustibili fossili, l’efficienza del sistema di trazione diventa ancora più importante, altrimenti non si riesce a raggiungere il regime di funzionamento necessario” fa notare. Se si riusciranno a rendere più compatte le batterie elettriche rispetto alle dimensioni attuali, questo avrà un enorme effetto in termini di efficienza e capacità.
“Voglio che i miei nipoti, tra 50 anni, possano vivere in un mondo più pulito.”
Tutti noi possiamo contribuire a creare un mondo più sostenibile ed energeticamente efficiente. Per Guggisberg, il suo lavoro ha un significato ancora più profondo. “Ridurre l’impatto ambientale per me è una missione” conclude. “Voglio che i miei nipoti, tra 50 anni, possano vivere in un mondo più pulito.”
