TOSA, il demo bus con ricarica lampo: genesi del progetto e pillole di tecnica

Un autobus elettrico da 135 passeggeri che non si scarica mai grazie a micro cariche da 15 secondi alle fermate è fonte di interesse e curiosità tecnica al contempo: dopo la pubblicazione del nostro precedente articolo nel quale, come da comunicato stampa di ABB, riportavamo che “le batterie a bordo possono essere ricaricate in 15 secondi con una carica di 400 kilowatt presso fermate predisposte” numerosi followers si sono domandati come questo fosse possibile.

Ora, fonti ABB ci segnalano un documento nel quale sono contenute molte informazioni sull’idea e le potenzialità del progetto, compresa una pillola tecnica sufficiente a chiarire come funzioni il sistema di ricarica. Ma andiamo con ordine.

Il progetto

Il TOSA prende le mosse dall’esigenza di preparare l’avvento di una mobilità diversa da quella attuale, giustificata dalla quasi impossibilità di rispettare il Protocollo di Kyoto a causa della crescita continua della popolazione sul pianeta anche in realtà contenute territorialmente come quella della Confederazione Elvetica.

Aggiungendo a ciò le previsioni – viene citata Goldman Sachs – che vedono il prezzo dei barili di greggio inesorabilmente in aumento, si delineano così come fondamentali due obiettivi: la progressiva elettrificazione dei sistemi di trazione per tutti i tipi di veicoli e l’adozione di fonti energetiche rinnovabili in percentuale sempre maggiore. In quest’ottica di sviluppo della sostenibilità ambientale è nato il progetto TOSA.

Il territorio di Ginevra rappresenta su una scala non enorme un condensato dei problemi tipici delle aree urbanizzate, ponendosi come caso di studio adatto per sviluppare una soluzione alternativa. Il nome TOSA racchiude un doppio acronimo interpretabile sia come le iniziali dei suoi animatori (T sta per Trasporti Pubblici Ginevrini, O per Office de Promotion des Industrie set des Technologies, S per Services Industriels de Genève, A per ABB Sécheron S.A.) sia come Transport avec Optimisation du Système d’Alimentation, più esemplificativo del progetto stesso.

Qui viene un’analisi interessante: il trasporto pubblico di Ginevra ha capito che una delle carte migliori che può giocarsi per invogliare la cittadinanza a passare dal trasporto privato a quello pubblico è renderle in cambio un ambiente meno inquinato, non solo tramite la decongestione delle aree più trafficate ma usando al massimo le energie pulite.

Quello che il TOSA e le società, pubbliche e private, coinvolte vogliono esplorare è la possibilità di superare i problemi tecnici che derivano dagli impianti necessari al funzionamento dei tradizionali autoarticolati elettrici (filobus in particolare dato che comportano l’installazione di linee aeree fonti di svariati inconvenienti). Ma sia le quattro consorziate che lo stesso Cantone ginevrino vedono in questo progetto anche una grande opportunità di sviluppo prima del territorio e poi anche dell’economia: l’intera regione ne gioverebbe dal divenire un centro di eccellenza per le tecnologie pulite e la gestione dell’energia.

Lo studio ebbe inizio nel 2010 vagliando fattibilità e flessibilità dell’idea: dopodiché si decise che il TOSA (nome che identifica il bus stesso) sarebbe stato testato simulando una normale linea del servizio pubblico per assicurarsi che effettivamente i tempi (15 secondi per micro carica alle fermate, 3 minuti ai capolinea) venissero rispettati. I risultati della sperimentazione rivelarono che il sistema non soltanto funzionava nei tempi previsti ma che rimaneva entro i costi di esercizio e mantenimento di una normale infrastruttura del tpl.

Da quel momento il lavoro venne incentrato sulla realizzazione del demo bus che è stato messo in servizio nella primavera attuale non come semplice prototipo ma come effettivo autobus di collegamento operativo sulla linea del Trasporto Pubblico di Ginevra n°.5, nel tratto compreso fra l’aeroporto ed il Palaexpo.

I visitatori del 60esimo UITP World Congress hanno potuto così verificare di persona l’efficienza del TOSA, il quale terminerà questa prova generale tra un anno, nella primavera del 2014: a quel punto, dalla fase della dimostrazione si dovrebbe passare a quella della sua declinazione su scala urbana nel trasporto pubblico della città di Ginevra.

Dati

Ecco le informazioni ulteriori reperibili nel documento on line dell’UITP di Ginevra. Il percorso sul quale il TOSA è in servizio è parte della linea 5, tra aeroporto e Palaexpo: si tratta di 1 km ed 824 metri, da percorrersi in 3 minuti e 20 secondi.

Il bus è un articolato da 19 metri con capienza di 135 passeggeri prodotto da Hess e mosso dal powertrain fornito da ABB, ottimizzato con un caricatore on board, un pacco batterie da 40 kWh di capacità ed un sistema di trasferimento dell’energia automatizzato alle fermate.

La Flash Station è stata installata presso il Palaexpo ed è composta dal sistema di connessione e rifornimento automatico, il quale ha una potenza di 400 kW: questo vuol dire che solo pochi kW vengono trasferiti al bus durante la sosta di 15 secondi, rimpinguandone l’autonomia di quel tanto che basta a raggiungere il punto di ricarica lampo successivo (uno dei vantaggi di questo sistema è l’uso di una batteria di piccole dimensioni poichè non deve immagazzinare enormi quantità di energia, guadagnando così in leggerezza).

Elemento interessante è l’integrazione nel sistema di rifornimento di una parte di elettricità derivata da energia solare, connessa al network da 50 kVA ed immagazzinata in un’unità di storage da 3kWh pronta a sopperire ad extra richieste nel consumo.

Il capolinea è invece attrezzato con una stazione di ricarica anch’essa a connessione automatica con una potenza da 200 kW: qui la ricarica dura 3-4 minuti e l’elettricità viene erogata dalla sola rete elettrica.

Infine, in rimessa il TOSA bus si serve di un network di ricarica da 50 kVA.

Andrea Lombardo

Fonte: UITP Geneva via ABB, ABB on YouTube, TOSA