La ciudad de Ann Arbor, en Michigan, que va a desplegar cuatro camiones recolectores de basura con esta tecnología, es una de las primeras en América del Norte en utilizar dichos camiones. También fue de las primeras en recibir fondos para dichos camiones a través del Programa de Ciudades Limpias del Departamento de Energía de los EE.UU., cuyo objetivo es ayudar a los gobie os locales a reducir el consumo de combustible. La tecnología podría ayudar a las ciudades y a las empresas de transporte a cumplir con las nuevas normas de economía de combustible para vehículos pesados que actualmente están siendo elaboradas por la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU..
La tecnología fue desarrollada en el Laboratorio de Vehículos Nacionales y Emisiones de Combustibles de la EPA en Ann Arbor. La EPA se asoció con el gigante industrial Eaton, con sede en Cleveland, Ohio, para llevar la tecnología al mercado. Christopher Grundler, subdirector de la oficina de transporte y calidad del aire de la EPA, afirma que la tecnología resulta prometedora para la mejora dramática de la economía de combustible en grandes camiones. "Lo mejor de todo esto es que la tecnología de baterías no es necesaria. Es una tecnología que sigue siendo cara", afirma.
La tecnología, conocida como asistencia de lanzamiento hidráulico, es distinta de la tecnología eléctrica híbrida que en la actualidad se usa en algunos coches y autobuses. Esos sistemas utilizan un generador de motor eléctrico, junto a las baterías, para almacenar la energía que de otro modo se desperdiciaría—por ejemplo, la energía que se disipa al frenar.
El sistema hidráulico utiliza un motor de bombeo y un tanque, conocido como acumulador, que almacena la energía mediante el uso de fluido de transmisión automático para comprimir el gas de nitrógeno. Cuando el conductor deja de pisar el acelerador, las ruedas activan una bomba hidráulica, que bombea fluido hidráulico para comprimir el gas de nitrógeno y frenar el vehículo. Cuando el conductor acelera, el gas de alta presión envía el fluido hidráulico de vuelta al motor de bombeo, y la energía resultante hace girar las ruedas.
Este sistema de frenado regenerativo capta hasta un 75 por ciento de la energía que de otro modo se perdería en forma de calor durante la parada y el arranque. Más tarde esta energía se utiliza para hacer que el vehículo entre de nuevo en movimiento. Por tanto, resulta ideal para vehículos como los camiones de basura, que se detienen y arrancan de forma frecuente. El sistema es tan pesado que no es eficiente para su uso en coches, aunque es perfecto para los camiones.
Las tecnologías eléctricas híbridas ya existen para los autobuses, aunque los híbridos hidráulicos ofrecen ventajas adicionales. Una ventaja potencial es el coste: incluyendo el coste del sistema y el ahorro en cuanto a mantenimiento, un sistema hidráulico probablemente costaría a las ciudades y a las empresas menos dinero que los camiones híbridos convencionales y los híbridos eléctricos actuales.
Puesto que la tecnología de Eaton requiere que el conductor simplemente levante el pie del acelerador para detener el vehículo de forma hidráulica (en lugar de usar los frenos), el nuevo sistema probablemente supondrá un gran ahorro en cuanto a las reparaciones de frenos. Un camión de residuos tradicional necesita frenos de repuesto varias veces al año, y cada cambio supone unos 2.000 dólares. Estas reparaciones de frenos serían necesarias menos de una vez al año con el sistema de frenado regenerativo hidráulico.
Los híbridos basados en baterías también reducen las reparaciones de frenos, aunque en menor medida puesto que sus sistemas de frenado regenerativo basados en baterías no logran frenar tanto los vehículos. Los híbridos eléctricos para trabajos pesados sólo capturan alrededor del 25 por ciento de la energía durante el frenado puesto que la cantidad de almacenamiento de batería necesaria para capturar un porcentaje más alto costaría demasiado como para ser práctica. Dado que los híbridos hidráulicos almacenan más energía—capturan hasta un 75 por ciento de la energía durante el frenado—son más eficientes que los híbridos basados en baterías.
Los nuevos camiones costarán 40.000 dólares más que sus homólogos de diesel convencionales. Ann Arbor está recibiendo subvenciones para compensar la diferencia—156.000 dólares del estímulo federal, procedentes de la Coalición de Energía Limpia, una organización sin ánimo de lucro centrada en la expansión del uso de la tecnología de energía limpia en Michigan. (El dinero es una parte de una subvención que la Coalición de Energía Limpia recibió del Departamento de Energía.)
Andrew Brix, gerente de programas de energía para la ciudad de Ann Arbor, afirma que el sistema ahorrará 9.120 dólares en combustible cada año. Al duplicar la vida de los frenos, el sistema también ahorrará 3.300 dólares al año en mantenimiento. Vince Duray, ingeniero jefe de asistencia de lanzamiento hidráulico en Eaton, afirma que, incluso sin la subvención del gobie o, el sistema debería amortizarse en un plazo de tres años (aunque Duray utiliza suposiciones más optimistas acerca del ahorro en el consumo de combustible y las reparaciones de frenos que los funcionarios de Ann Arbor).
Eaton tiene pedidos para 80 vehículos equipados con la tecnología. A pesar de que la solicitud inicial es para camiones de basura, la empresa tiene puesta sus miras en otras posibilidades, como por ejemplo los autobuses con una ruta llena de paradas y arranques.
La EPA también está trabajando en un tipo de tecnología hidráulica más revolucionaria, llamada sistema de "serie". Si bien la asistencia de lanzamiento hidráulico utilizada en los camiones de Ann Arbor ayuda a que el vehículo comience a rodar, la de serie reemplaza todo el sistema de transmisión, lo que significa que el motor no está conectado a las ruedas. En vez de eso, el motor presuriza el tanque de nitrógeno, que empuja el fluido hidráulico para mover las ruedas. En este tipo de sistema, el motor no tiene que proveer ráfagas de potencia para la aceleración o para subir cuestas—esta potencia proviene del tanque de nitrógeno. Como resultado, el motor puede ser menor y funcionar a un ritmo constante y eficiente. El sistema es entre un 40 y un 60 por ciento más eficiente que los camiones diesel convencionales en el tráfico urbano.
Joseph Kovach, vicepresidente de tecnología e innovación para Parker Hannifin Hydraulic Group Worldwide, que se dedica al desarrollo del híbrido de serie, afirma que su compañía está probando el sistema en camiones de reparto, autobuses y camiones de basura. La ciudad de Miami lo usará en una docena de camiones de basura a partir de septiembre, y se espera que FedEx Ground lo instale en algunas de sus camionetas en la primavera de 2011. Aunque Eaton también apuesta por la tecnología de serie y piensa que tiene un gran potencial, está trabajando para reducir los costes de esta tecnología antes de lanzar su versión al mercado.