Como fazer um caminhão a diesel de longa distância emitir 50% menos CO2 sem mudar nada nele? Parece um enigma, certo? Uma nova solução piloto adotada pela BMW Group Logistik e fornecida pela empresa parceira Dinâmica do Trailer aqui na Alemanha, no entanto, pode fazer exatamente isso. Falei com Mo Koellner da BMW e Michael Nimtsch da Trailer Dynamics sobre essa tecnologia em uma ligação no início da semana.
Quanto à resposta para o enigma acima: Este é um semi-reboque que tem uma bateria enorme (até 600 kWh) instalada em seu piso, e essa bateria alimenta um eixo acionado eletricamente sob o reboque. A solução não é conceitualmente nova; e-reboques, ou reboques eletrificados, estão no mercado em várias formas há vários anos (embora a tecnologia ainda esteja em um estágio relativo de infância). O princípio básico também é simples. Ao adicionar uma fonte de energia elétrica acionada por bateria a um trator-reboque a diesel, você reduz o consumo de combustível da parte a diesel do sistema. Em outras palavras, você criou um grande equipamento elétrico híbrido plug-in. Bem direto, não é?
O que torna a solução da Trailer Dynamics interessante é o quão “plug and play” ela é. Na verdade, a empresa diz que seus trailers elétricos podem funcionar com qualquer caminhão que eles são fisicamente capazes de engatar. Nenhuma conexão de reboque para caminhão é utilizada; o e-trailer opera de forma totalmente independente. A Trailer Dynamics diz que isso torna seu produto único* no espaço, já que a maioria das outras soluções de e-trailer exigem comunicação ativa com o caminhão conectado para habilitar a direção assistida eletricamente. A BMW está atualmente testando a solução da TD em sua frota BMW Group Logistik. (*com sede nos EUA Energia de Alcance também afirma funcionar com basicamente qualquer caminhão, e sua solução parece bem similar à da Trailer Dynamics. Nós os cobrimos em maio. A maior distinção que vi é que a Trailer Dynamics oferece uma bateria muito maiore e é projetado para uso com configurações europeias de trator-reboque. Os números de consumo de combustível da BMW também parecem indicar que a solução da TD pode ser mais eficiente, mas é difícil saber quão semelhantes são esses números, dadas as diferenças de tamanho de pacote.)
A maneira como o TD consegue isso se deve a um pacote de sensores proprietário que fica no pino mestre do trailer. Lá, um modelo de controle de computador recebe a entrada dos sensores (usados para monitorar várias forças no pino mestre) e converte esses dados em uma decisão sobre quando e quanta potência aplicar aos motores elétricos no eixo. A lógica do sistema leva em consideração o tipo de coisas que você esperaria. Por exemplo, se o trailer sabe que o caminhão está parado no momento e está começando a dar partida — quando caminhões grandes tendem a usar seu combustível de forma mais ineficiente — ele aplicará uma potência muito substancial para fazer o caminhão andar. O resultado é uma enorme redução na quantidade de diesel usado. Da mesma forma, se o sistema detectar que o caminhão está subindo, a assistência elétrica será aplicada generosamente para minimizar os efeitos de uma situação de alto consumo de combustível. De acordo com o site do TD, fatores como condições climáticas, topografia da rota e tráfego também podem ser considerados, embora tenha ficado menos claro para mim como isso influencia quando o trailer aplica a potência. O sistema também pode ser configurado para se desativar caso a capacidade da bateria atinja um ponto de corte predefinido (importante, pois os operadores de frotas desejam, idealmente, um nível mínimo de carga garantido a qualquer momento).
O sistema em si é, pelos padrões de veículos elétricos de passageiros, algo muito pesado. Pacotes de bateria de 400 kWh ou 600 kWh são empregados (uma unidade de 200 kWh está chegando mais tarde), com a configuração de 600 kWh sendo a mais desejável entre os clientes em potencial da TD. Isso porque a economia da eficiência aparentemente compensa melhor para rotas mais longas, onde uma bateria maior será necessária. A unidade do motor elétrico produz até 580 kW (777 hp), o que é impressionante, mas são os insanos 13.000 nm de torque que estão fazendo o trabalho pesado (literalmente). O carregamento também é muito rápido, com a arquitetura de 800 V suportando 44 kW CA e até 350 kW CC de carregamento rápido. Os números superdimensionados aqui fazem sentido quando você considera os pesos em jogo — a BMW está testando os trailers da TD com uma carga útil de 16 toneladas métricas, ou mais de 35.000 libras. (Especificamente, a BMW os tem usado para transportar unidades de propulsão elétrica para seus carros de passeio.)
Quanto à eficiência final, a BMW está vendo o consumo de combustível reduzido em quase 50% em algumas das rotas de longo curso que está a testar, o que significa que as emissões nessas rotas são reduzidas metade. Mesmo em rotas mais curtas, o número é superior a 45% de economia de combustível. Como a BMW está usando fontes 100% neutras em carbono para recarregar as baterias do trailer, ela estima que cada e-trailer pode cortar até 120 toneladas de emissões de CO2 de sua frota a cada ano. Para efeito de comparação, supondo que um carro ICE “típico” emita cerca de 5 toneladas de CO2 anualmente, cada trailer utilizado de forma otimizada é como tirar 60 carros da estrada. Tudo isso quer dizer: é difícil exagerar quanto combustível um caminhão realmente grande usa.
A BMW também vem testando os trailers da TD com caminhões elétricos, onde o sistema efetivamente atua como um extensor de alcance. Dependendo do caminhão específico, carga útil e rota, a BMW diz que o alcance de um caminhão elétrico pode ser estendido por um fator de 2-3x, abrindo cenários inteiramente novos para o uso de unidades de trator BEV. Em um teste, a BMW usou um caminhão elétrico Volvo não especificado em combinação com um mega trailer TD para percorrer mais de 600 km (373 milhas) sem recarregar.
Em um mundo perfeito, caminhões a diesel seriam substituídos por elétricos no atacado. Mas, na realidade, o princípio de design de caminhões como ativos de longa vida útil significa que os caminhões ICE permanecerão por aí um pouco mais do que os carros de passageiros a combustão. Se pudermos chegar a um ponto em que sistemas de reboques elétricos como o da Trailer Dynamics estejam minimizando o consumo de combustível de caminhões em escala, ainda poderemos ter um impacto líquido positivo real nas emissões enquanto essa transição ocorre. E como esse tipo de sistema beneficia tratores ICE e EV (indiscutivelmente, o último ainda mais), este é um cenário em que a transição híbrida faz muito mais sentido. Não há nada redundante sendo projetado aqui para o bem dos caminhões ICE; esses reboques manterão sua utilidade na era dos caminhões BEV.
Para a BMW, o lado do caminhão EV da equação tem um bônus adicional — a configuração de “mega trailer” de linha baixa que ela usa para uma grande parte de sua frota de transporte limita muito a gama de opções de caminhões EV disponíveis. Usar a solução de mega trailer da TD como um extensor de alcance é, portanto, uma excelente maneira de contornar esse desafio. (Mega trailers são uma classe de trailer de alta capacidade especificamente desenvolvido para uso na UEonde eles continuam extremamente populares. Esses trailers com espaço maximizado exigem uma classe específica de chassi de caminhão com um piso de convés muito baixo para reboque, e isso deixa muito pouco espaço para uma bateria.)
Quanto aos desafios de enfiar uma bateria enorme no fundo de um trailer já superpesado? Eles não são inexistentes. De acordo com a BMW, as soluções da TD são melhores para o transporte em configurações “cubed out” — ou seja, utilizando o volume máximo de um contêiner, não seu peso máximo. E, claro, a bateria canibaliza parte do espaço disponível para a carga. Mas, com o tempo e com a evolução e o refinamento do sistema (a redução de peso é uma das metas imediatas da TD), cargas úteis cada vez maiores se tornarão viáveis. O comportamento humano é outro grande fator a ser considerado. Suponha que um operador de trator ainda esteja dirigindo como um pé de chumbo. Nesse caso, é possível mitigar uma boa parte da economia de combustível do sistema (a BMW viu uma variabilidade no consumo de combustível de até 20% durante os testes com base no motorista). Na economia, a BMW acredita que os e-trailers reduzirão significativamente os custos operacionais da frota, compensando os custos de aquisição inicialmente mais altos para o equipamento.
No futuro, a TD sugere que também pode começar a usar sua tecnologia para auxiliar na segurança de tratores-reboques na estrada, aplicando potência ou força de frenagem do motor para gerenciamento de estabilidade (por exemplo, se um caminhão estiver em perigo de tombar). No momento, a empresa está apenas começando e atualmente tem sete reboques em operação (um oitavo acabou de ser entregue).
Embora a limpeza dos nossos carros de passeio tenha um efeito real nas emissões globais de CO2, o impacto do transporte rodoviário é algo que todos nós também deveríamos considerar. De acordo com dados da AIEo transporte rodoviário de carga é responsável por 30% de todas as emissões globais de transporte, tornando-se o segundo maior contribuinte atrás de veículos de passageiros — e por uma ampla margem. (Para comparação, todo o transporte aéreo e marítimo contribui com pouco mais de 10% das emissões globais cada. O transporte ferroviário fica em apenas 1%.)
