Um ferry elétrico a baterias tem apenas uma curta paragem no porto para repor energia e, durante esse tempo, continua a mover-se com a maré e o vento. O projeto HYPOBATT, financiado pela UE, construiu um sistema automatizado de carregamento de megawatts que encontra a tomada, liga-se depressa, cuida das baterias e ajuda a cumprir o horário, testado numa linha de ferry real. E no final podes descobrir que tipo de viajante és quando o horário começa a derrapar.
Os ferries elétricos a baterias prometem travessias mais limpas e silenciosas. Reduzem as emissões e o ruído. Mas há um senão: um ferry tem de recarregar durante as curtas paragens no porto, e tem de o fazer sem perturbar os passageiros e sem danificar as baterias.
Os portos têm os seus próprios problemas para resolver. O equipamento de carregamento tem de lidar com embarcações que se movem, com os limites da rede elétrica local e com o facto de os navios não serem todos construídos da mesma maneira. Segundo o projeto, este trabalho apoia a estratégia de emissões da Organização Marítima Internacional e a expansão da eletricidade em terra na Europa.
O projeto HYPOBATT, financiado pela UE e coordenado pelo centro de investigação IKERLAN, desenvolveu um sistema de carregamento modular de vários megawatts para embarcações elétricas. Não é uma ficha única, mas um conjunto de peças que funcionam em conjunto: ligação automatizada, conversão de potência, um controlo que tem em conta o estado das baterias e ferramentas digitais para as operações portuárias.
O sistema não foi testado apenas em laboratório. O seu caso marítimo à escala real é a linha de ferry Norddeich–Norderney, operada pela Frisia.
Estacionar um carro ao lado de um carregador é fácil – o carro fica simplesmente onde está. Um ferry não consegue alinhar-se com um cais de forma tão rígida. Endika Bilbao, coordenador do projeto HYPOBATT e investigador sénior do Departamento de Armazenamento de Energia e Eletrónica de Potência da IKERLAN, descreve o primeiro desafio: «Em primeiro lugar, a embarcação não está fixa: o movimento da maré, o vento e as tolerâncias de amarração alteram continuamente a sua posição em relação ao cais, pelo que o sistema tem de se alinhar e ligar de forma repetível.»
Por outras palavras, o sistema de carregamento não pode partir do princípio de que o navio estará sempre exatamente no mesmo sítio. Tem de voltar a encontrar o seu alvo vezes sem conta e ligar-se com fiabilidade em cada visita.
Quando o conector chega ao navio, a parte difícil não terminou. O conector automatizado tem de transferir corrente elevada com baixa resistência, e fazê-lo num ambiente salino junto ao mar. Várias coisas decidem se a ligação é segura:
O último ponto não é um pormenor. Investigação anterior financiada pela UE sobre ferries totalmente elétricos mostrou por que razão o carregamento deve começar depressa enquanto os passageiros e os veículos ainda estão a entrar e a sair.
Os horários dos ferries raramente decorrem na perfeição. O embarque pode demorar mais, a manobra pode ser lenta, o tempo pode virar ou o porto pode ficar congestionado. Um carregamento mais rápido ajuda a embarcação a recuperar energia suficiente durante a paragem normal, de modo que estes atrasos não tenham de empurrar todo o horário para trás.
A velocidade, por si só, não é o objetivo. As baterias também têm de durar. Bilbao di-lo assim: «A proteção das baterias foi um dos indicadores críticos do HYPOBATT, e o projeto cumpriu este objetivo ao tratar o carregamento rápido como um problema de gestão de energia, e não simplesmente como o fornecimento da maior potência possível.»
Na prática, o controlo do carregador e um gémeo digital ajustam o perfil de carregamento à temperatura da bateria, ao seu estado de carga e à potência que a rede consegue fornecer. O ferry obtém a energia de que precisa para o percurso, evitando-se o esforço desnecessário e a perda de vida útil da bateria.
Os operadores portuários também ganham algo: dados sobre os tempos de ligação, a disponibilidade, a compatibilidade com a rede e o desempenho do sistema com um horário de ferry real.
No seu caso marítimo à escala real, o HYPOBATT implementou a norma industrial Megawatt Charging System (MCS). As interfaces e a comunicação normalizadas são importantes porque os portos não conseguem justificar a construção de infraestruturas separadas para cada embarcação ou cada operador. Como explica Bilbao: «Uma norma comum reduz o risco de investimento, evita infraestruturas duplicadas e permite que os sistemas de carregamento sirvam diferentes embarcações e operadores.»
Esta abordagem apoia a interoperabilidade pretendida pelo regulamento da UE relativo à infraestrutura para combustíveis alternativos e complementa o regulamento FuelEU Maritime. Como o sistema é modular, a capacidade de carregamento também pode ser adaptada aos horários das embarcações, à disposição dos portos e às condições da rede.
O HYPOBATT mostra que carregar um ferry elétrico tem tanto a ver com as operações portuárias como com a tecnologia. Ao coordenar as janelas de carregamento com a eletricidade renovável, o armazenamento e outras cargas do porto, os carregadores de alta potência poderiam apoiar infraestruturas partilhadas e modelos de negócio de serviços de energia. Os portos poderiam então tornar-se centros de energia que mantêm o transporte marítimo elétrico fiável, escalável e mais fácil de financiar.
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