mini|Un Van Hool Exqui.City con tecnología IMC bajo la catenaria en Ginebra. mini|Un Trolza-5265 «Megapolis» operando en modo batería.
Un trolebús con carga en movimiento (del inglés In-Motion Charging, IMC), también conocido como trolebús de batería o trolebús híbrido, es un medio de transporte público de propulsión eléctrica. Al igual que los trolebúses convencionales, obtiene energía de una red de catenarias aéreas a través de pértigas colectoras (troles) mientras está en movimiento, pero simultáneamente recarga una batería de tracción a bordo. En tramos de ruta sin catenaria, el vehículo puede operar como un autobús puramente eléctrico, alimentado por su batería. A diferencia de los vehículos de los sistemas de trolebuses tradicionales, que pueden tener pequeñas unidades de potencia auxiliar o baterías para emergencias o para sortear breves interrupciones en la catenaria, los trolebuses con carga en movimiento pueden recorrer distancias significativas —a menudo entre 15 y 70 km— sin necesidad de cables aéreos.
Los sistemas IMC se están implementando activamente en grandes metrópolis (como Pekín, San Petersburgo y Ciudad de México) y en redes de transporte de ciudades más pequeñas en países como Suiza, Alemania y los Países Bajos. Los sistemas modernos de carga en movimiento pueden ofrecer ventajas económicas considerables en comparación con las redes compuestas exclusivamente por autobuses de batería.
Estudios demuestran que la modernización de la infraestructura de trolebuses existente para incorporar la tecnología IMC puede reducir los costes de inversión en la flota en aproximadamente un 50 % y los costes operativos a lo largo de un ciclo de vida de 15 años en alrededor de un 20 %, en comparación con la adquisición de nuevas flotas de autobuses de batería. Al establecer un nuevo sistema IMC con catenarias parciales, los gastos de capital también pueden ser menores que los de un sistema completamente basado en baterías, debido a la menor capacidad de las baterías requeridas, un menor tamaño de la flota y la eliminación de los tiempos de inactividad para la recarga.
Terminología El término In-Motion Charging (IMC) fue introducido como concepto de marca en 2014 por Erik Lenz, de Vossloh Kiepe (actualmente Kiepe Electric), durante la conferencia trolley:motion en Hamburgo. La terminología buscaba mejorar la imagen pública de los trolebuses, destacando su principal ventaja frente a los autobuses eléctricos de carga estática: la capacidad de recargar las baterías mientras transportan pasajeros, eliminando así los tiempos de inactividad dedicados a la carga.
En Alemania, algunos operadores, como en los Solingen, utilizan el término BOB (Batterie-Oberleitungs-Bus, autobús de batería y catenaria). En Arnhem (Países Bajos), el concepto se conoce a menudo como Trolley 2.0.
En Rusia y los países de la CEI, estos vehículos suelen denominarse trolebús con autonomía ampliada o autobús eléctrico con carga dinámica.
Historia Autobuses duales con motor de combustión mini|Un autobús dual operando como trolebús en el Downtown Seattle Transit Tunnel en 1990. El concepto de un trolebús capaz de operar lejos de las catenarias se remonta a principios del . Aunque el término trolleybus data de 1882, cuando Werner von Siemens presentó uno de los primeros vehículos de propulsión eléctrica, la idea de la operación sin cables aéreos surgió para proporcionar una mayor flexibilidad.
En los Estados Unidos, la Public Service Company of New Jersey, en colaboración con la Yellow Coach Manufacturing Company, desarrolló entre 1935 y 1948 los denominados "All Service Vehicles" (ASVs). Se trataba de los primeros trolebuses que, en caso necesario, podían funcionar como autobuses de propulsión gasolina-eléctrica sin necesidad de catenaria.
Antes de la maduración de las baterías de litio de alto rendimiento (que han hecho posible la tecnología moderna de carga en movimiento), el término autobús dual se utilizaba para vehículos que combinaban el uso de catenarias para la propulsión eléctrica con un motor diésel de plena capacidad para operar en la calle. Algunos ejemplos notables fueron: Seattle: King County Metro operó autobuses articulados fabricados a medida por Breda en el Downtown Seattle Transit Tunnel desde 1990 hasta 2005. Estos vehículos funcionaban como trolebuses bajo tierra para evitar las emisiones diésel en el túnel y cambiaban a motores diésel para operar en superficie. Boston: La Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) utilizó autobuses duales en la Línea Plata (Waterfront) desde 2004 hasta 2023. De forma similar a Seattle, el modo eléctrico se empleaba para mantener la calidad del aire en los túneles del sistema. Finalmente, fueron reemplazados por autobuses híbridos diésel y autobuses eléctricos de batería.
A partir de la década de 1980, los operadores de transporte comenzaron a adquirir trolebuses equipados con unidades de potencia auxiliar (APU) —pequeños motores diésel o baterías— para sortear bloqueos en la ruta o recorrer distancias cortas sin catenaria. Entre los principales usuarios se encontraban la Muni en los San Francisco, TransLink en los Vancouver y Pekín. Aunque estos vehículos no se consideran autobuses duales en sentido estricto, son precursores de la tecnología IMC.
Transición hacia el IMC Con el desarrollo de la tecnología de baterías (especialmente las de ion de litio) en los últimos años, el enfoque pasó de las unidades auxiliares diésel a la autonomía puramente eléctrica. En Shanghái, en 2006, se iniciaron experimentos con autobuses de "almacenamiento de energía por condensadores" que se cargaban en las paradas. En la década de 2010, el "Proyecto TROLLEY" se lanzó en Europa Central para promover estrategias sostenibles para los trolebuses, lo que condujo a la adopción generalizada de la carga en movimiento para extender las líneas sin necesidad de construir catenarias adicionales. En 2018, Solaris Bus & Coach presentó el "Trollino 24", un autobús IMC biarticulado de 24 metros para líneas de alta capacidad, que estableció un referente para futuros sistemas de transporte eléctrico similares a los BRT.
mini|Autobús eléctrico IMC en Dayton, Estados Unidos.
Tecnología mini|Las baterías de un trolebús IMC se cargan en la parada de Palmovka, en los Praga. Los trolebuses IMC están equipados con una batería de tracción de alto rendimiento, dimensionada según los requisitos específicos de la ruta. El vehículo opera típicamente alternando entre el modo con catenaria y el modo con batería (por ejemplo, un 60 % del tiempo bajo la catenaria y un 40 % en modo batería).
Carga: La recarga se realiza mientras el vehículo está en movimiento bajo las catenarias existentes. La transferencia de energía puede alcanzar potencias de hasta 500 kW. Autonomía: Las unidades modernas pueden recorrer distancias considerables sin catenaria, a menudo superiores a 15 km. Ventajas: A diferencia de los autobuses eléctricos de carga estática (carga de oportunidad o en cocheras), la tecnología IMC no requiere paradas prolongadas para recargar en las terminales ni la construcción de estaciones de carga dedicadas en el espacio público. Esto permite la electrificación de líneas de autobús mediante la extensión de las rutas de trolebús existentes.
Comparación con otros autobuses eléctricos Característica Carga en cochera (ONC) Carga de oportunidad (OC) Carga en movimiento (IMC) Método de carga Carga lenta en la cochera (durante la noche) Carga rápida en paradas designadas Carga durante la marcha bajo catenarias Infraestructura Requiere conexiones de alta potencia en las cocheras Requiere estaciones de carga en paradas/terminales Catenarias de trolebús Tiempo de inactividad 4–10 horas (en la cochera) 5–25 minutos (en paradas) Ninguno (se carga mientras opera) Tamaño de la batería Grande Moderado Moderado/Pequeño Carga en la red eléctrica Picos de alta demanda durante la noche Picos de alta demanda durante la carga rápida Carga distribuida a lo largo del día
Conexión y desconexión automática mini|Guías de encarrilamiento en el sistema de Zúrich. mini|El primer vehículo ya se ha conectado a la catenaria, mientras que el segundo espera a que las guías de encarrilamiento queden libres (San Petersburgo). mini|No se requiere intervención manual del conductor: las pértigas se posicionan automáticamente (San Petersburgo).
Una característica clave de los sistemas IMC modernos es la capacidad de alternar entre la operación con catenaria y la operación con batería sin que el conductor tenga que abandonar la cabina. Mientras que en los sistemas más antiguos las pértigas colectoras debían manejarse manualmente (con cuerdas), los vehículos modernos utilizan sistemas automáticos.
Desconexión: El conductor puede retraer las pértigas en cualquier punto de la ruta, generalmente mientras el vehículo está en movimiento. Sistemas neumáticos o hidráulicos pliegan las pértigas hasta una posición de bloqueo en el techo.
Conexión: Para volver a conectar las pértigas, el vehículo se detiene en un punto específico equipado con guías de encarrilamiento (también conocidas como "embudos"). En ese lugar, el conductor activa un mecanismo que eleva automáticamente las pértigas, y las guías las dirigen hacia los cables de la catenaria.
Algunos ejemplos de esta infraestructura en funcionamiento son: Solingen: La conexión automática se realiza en paradas específicas como Burg Seilbahn y la estación de autobuses Aufderhöhe, donde se han instalado guías para permitir la expansión de la red sin necesidad de una catenaria continua. Zúrich: Los vehículos de líneas como la 83 utilizan guías de encarrilamiento para reconectarse a la red después de atravesar cruces complejos como Albisriederplatz en modo batería. Nápoles: El sistema utiliza dispositivos conocidos localmente como tegolini (pequeños ladrillos) para guiar las pértigas hacia los cables de la catenaria una vez que se activa el mecanismo de elevación automática.
Estrategias de implementación y modelos operativos Existen dos enfoques fundamentalmente diferentes para implementar la tecnología IMC, dependiendo de si una ciudad ya cuenta con una red de catenarias para trolebuses.
Redes de catenarias existentes Extensión de líneas Este es el punto de partida más común para la tecnología IMC. Los operadores de transporte utilizan las redes de catenarias existentes para recargar el vehículo y luego bajan las pértigas para extender el servicio a nuevos barrios, suburbios o urbanizaciones donde la instalación de catenarias es difícil o demasiado costosa. Arnhem: Como parte de la iniciativa "Trolley 2.0", esta ciudad holandesa utilizó la tecnología IMC para ampliar su alcance a nivel regional sin construir nueva infraestructura fuera del núcleo urbano. Babruisk: En 2023, se inauguró la línea 4 con tecnología IMC para dar servicio a una nueva zona residencial. Los autobuses se recargan mientras circulan por la antigua red urbana y cambian a modo batería para recorrer el bucle no electrificado en la nueva área residencial. Gdynia: El operador utilizó la tecnología IMC para extender las líneas a zonas que antes eran inaccesibles para el transporte eléctrico debido a la falta de catenarias.
Sustitución de autobuses diésel En este modelo, los operadores identifican líneas de autobús diésel que se superponen significativamente con las catenarias de trolebús existentes. Al convertir estas líneas a vehículos IMC, el autobús puede operar bajo la catenaria en el tramo compartido (cargando su batería) y luego continuar de forma autónoma por el tramo sin cables. Pekín: Entre 2015 y 2016, varias líneas de BRT se convirtieron de diésel a trolebuses de modo dual. Minsk: La ciudad está reemplazando sistemáticamente las líneas de autobús diésel con trolebuses IMC para aprovechar su extensa infraestructura existente.
Reelectrificación y nuevos sistemas