Um trólebus bastante incomum tem navegado pelas ruas de Zurique nos últimos meses. Com seu grande pára-brisa e rodas cobertas, ele poderia facilmente ser confundido com um bonde - mas não é apenas o design que o torna tão único. Para começar, ele apresenta um sistema de acionamento elétrico híbrido que permite extrair energia de uma bateria de tração a bordo, bem como de cabos aéreos. Mas esse ônibus também é "inteligente", ostentando um software especialmente projetado que coleta automaticamente informações sobre a rota. Isso significa que ele sempre sabe o que esperar - seja um trecho em declive ou um cabo morto à frente.

Este ônibus urbano inteligente é o resultado de um projeto conjunto entre a ETH e a SME suíça Carrosserie HESS, que está sediada em Bellach, no cantão de Solothurn. A Carrosserie HESS é a única fabricante de ônibus da Suíça - e a ETH desenvolveu um pacote de software de gerenciamento de energia feito sob medida para suas necessidades. Usando algoritmos, o software determina quando o barramento deve alternar entre os fios aéreos e a bateria, identificando a fonte ideal de energia em cada momento particular. Por exemplo, durante uma subida de colina a escolha mais sensata é drenar a bateria de tração, porque o ônibus pode posteriormente aproveitar a frenagem regenerativa em um trecho em declive para recarregar a bateria "de graça". Este método pode reduzir o uso de energia em até 15 por cento, o que se traduz em economias de custo consideráveis.

Vantagem competitiva

Este projeto colaborativo oferece vantagens para ambos os lados. O HESS se beneficia de uma capacidade de inovação que seria inconcebível sem um parceiro de pesquisa. "Simplesmente não temos recursos para desenvolver esse tipo de sistema de gestão de energia eficiente por conta própria, "diz Martin Widmer, quem é o responsável pelo projeto na Carrosserie HESS. Trabalhar com a ETH permitiu que a empresa suíça e seus aproximadamente 260 funcionários mantivessem uma vantagem competitiva sobre rivais muito maiores de outros países.

Por sua parte, Os pesquisadores da ETH são capazes de traduzir seus conhecimentos teóricos em projetos concretos. As complexidades científicas dos ônibus híbridos são uma boa escolha de tópico para contribuições a periódicos acadêmicos, diz Christopher Onder, Professor do Instituto de Sistemas Dinâmicos e Controle da ETH. “O projeto atrai os alunos como um ímã, " ele adiciona, Destacando que os projetos conjuntos realizados com o HESS até o momento já renderam cerca de 30 projetos semestrais e teses de bacharelado e mestrado. O que mais, vários alunos já concluíram um estágio na HESS, enquanto outros, como Martin Widmer, assumiram cargos permanentes no SME após concluírem sua graduação na ETH.

Colocando a teoria em prática

A ETH e a Carrosserie HESS começaram a trabalhar juntas em 2009. Naquela época, A HESS estava testando um ônibus híbrido a diesel, mas a economia de energia que eles estavam conseguindo era menor do que esperavam. Então, quando a ETH teve a ideia de desenvolver um novo sistema de gerenciamento de energia para o projeto de ônibus como parte de um doutorado, os coordenadores do projeto HESS aproveitaram a chance. O doutorado foi financiado pela Comissão Suíça para Tecnologia e Inovação CTI e pelo Escritório Federal Suíço de Energia.

Ainda havia um longo caminho a percorrer antes que o primeiro ônibus com software ETH saísse da linha de produção HESS. Do lado da pesquisa, o projeto foi um sucesso retumbante que produziu algumas grandes economias de combustível - mas quando a tese de doutorado foi concluída, o equilíbrio da demanda do cliente mudou de ônibus híbridos a diesel para ônibus elétricos. Isso trouxe para casa os desafios que surgem em qualquer parceria entre a academia e o setor privado, com a lentidão da abordagem cientificamente rigorosa da ETH, por um lado, e a exposição da Carrosserie HESS à dinâmica do mercado, por outro. "O que precisamos não é necessariamente um sistema que seja teoricamente perfeito, mas que funciona na prática e cumpre todos os regulamentos, "diz Widmer." E obviamente isso tem que nos render algum dinheiro! "

Um projeto com futuro

"SwissTrolley plus" é um projeto de acompanhamento envolvendo o mais recente ônibus elétrico da HESS - e ambos os parceiros aprenderam com a experiência. Mais uma vez, um aluno de doutorado da ETH está desenvolvendo um programa de software para gerenciamento eficiente de energia. Mas a novidade é que este projeto traz a bordo um segundo instituto de pesquisa na forma da Universidade de Ciências Aplicadas de Berna, bem como seu primeiro operador de transporte público na forma de Verkehrsbetriebe Zürich (VBZ). Como resultado, os pesquisadores da ETH podem analisar o software em condições do mundo real praticamente à sua porta, graças ao ônibus piloto que a VBZ adicionou à sua frota de Zurique há cerca de 12 meses.

Agora mesmo, o ônibus piloto inteligente de Zurique é o único de seu tipo - mas não por muito tempo. Este Outono, mais três ônibus biarticulados com a mesma tecnologia passarão a operar nas rotas locais. E de volta à Carrosserie, a HESS Widmer está confiante de que outros operadores de transporte público seguirão o exemplo em breve:"Alguns deles já manifestaram interesse".

Este segundo projeto de doutorado conjunto chega ao fim no próximo ano, mas há uma boa chance de a cooperação entre a ETH e a HESS continuar no futuro. Quanto mais tempo dura a colaboração deles, mais problemas eles encontram que podem ser resolvidos melhor trabalhando juntos. "O software pode ajudar não apenas na direção, mas também economiza energia usada para aquecimento e ar condicionado, "diz Widmer. ETH Professor Onder concorda sem hesitação:" Essa é definitivamente uma área interessante e relevante para os pesquisadores olharem. "