Cultura
y hábitos.
El
actual usuario de un vehículo automóvil es generalmente
propietario, lo utiliza intensamente, incluso para muchos de los
desplazamientos en que existe una alternativa más económica, está
acostumbrado a unas prestaciones elevadas: reposta cada 700 o 800 km
en pocos minutos, dispone de calefacción y/o aire acondicionado,
música y radio, además los propietarios de clase media y alta
disponen, con frecuencia de GPS, ordenador, video para pasajeros,
etc. cualquier cambio de modelo deberá tener en cuenta estos
elementos para no lastrar su éxito.
Alguna
de las alternativas, por ejemplo la del coche eléctrico,
cuestionarán incluso la propiedad como solución más viable, un
contrato de movilidad que incluya coche y baterías entraría más en
la lógica de este tipo de vehículos. La logística para cualquiera
de las tecnologías que ahora están sobre la mesa exige soluciones
costosas y de extensa implantación. Pero además las posibles
soluciones no impedirán, a corto y medio plazo, que el usuario sufra
inconvenientes adicionales, y no solo me refiero a una recarga de
energía cada 200 km, que duplicará o triplicará el tiempo ahora
necesario para repostar, sino a temas de la mayor importancia como el
precio inicial y el coste del reciclado al final de la vida útil.
Del
tamaño actual de mercado dan idea algunas cifras. El parque mundial
se estima en el entorno de los 800 millones de vehículos y la
producción mundial entre los 60 y 70 millones por año, duplicando
las cifras de producción anual en que está se estabilizó al
principio de los años 80, después de las primeras crisis del
petróleo. La práctica totalidad utiliza hidrocarburos como fuente
de energía primaria al 100%, solo unos pocos añaden biocombustible
en mezcla con hidrocarburos.
Vehículos.
Dos
son las tecnologías alternativas de vehículo completo que aparecen
como más disponibles hoy: El vehículo eléctrico puro y el vehículo
híbrido.
Respecto
al primero, son pocos los comercializados hasta la fecha y ningún
gran fabricante los comercializa de forma genérica. Los motores
eléctricos son mucho más eficientes en el uso de la energía
secundaría que los térmicos, si bien será necesario tener en
cuenta el conjunto del ciclo, ya que la energía eléctrica exige al
menos una primera trasformación desde una fuente de energía
primaría. Dos son la posibilidades de alimentación de este tipo de
vehículo: acumuladores o baterías con recarga de red, actualmente
se avanza en la solución tecnológica de “ion litio”; otra
posibilidad es la de recarga desde una reserva, embarcada en el
propio vehículo, opción en la que parece avanzar la “pila de
combustible” alimentada por hidrogeno a alta presión, previamente
obtenido por electrólisis del agua o por rotura de las moléculas de
gas natural (esta es la opción más utilizada hoy).
Respecto
al vehículo híbrido, estos incorporan simultáneamente motores de
combustión interna y motores eléctricos y ello da lugar a distintas
combinaciones y tipos, siguen a continuación algunas descripciones.
Híbridos
completos, se mueven bien mediante el motor eléctrico, bien mediante
el de combustión o simultáneamente de ambos. Híbridos asistentes,
el motor eléctrico ayuda al de combustión en las situaciones en que
lo necesita y recupera en las frenadas o pendientes. Híbridos
enchufables con baterías de gran carga que permiten un uso más
amplio del motor eléctrico, quedando el térmico como apoyo.
Híbridos con sistema “Stop y Start”, el motor térmico para al
detenerse el vehículo y el motor eléctrico lo impulsa de forma
instantánea al arrancar. Híbridos basados en otras combinaciones de
varías tecnologías, por ejemplo con tracción eléctrica a las
cuatro ruedas.
En
todos los casos las posibilidades de implantación de forma
suficientemente generalizada pasan por: coste, autonomía y facilidad
de recarga. Hoy podemos afirmar que existe viabilidad técnica desde
la perspectiva del vehículo en cuanto a autonomía, tanto eléctrico
puro, para uso urbano, como híbrido, en cualquier entorno, es
necesario analizar esa viabilidad desde su exterior: red eléctrica,
estaciones de servicio, posibilidades de aparcamiento, etc., pero no
es competitivo en términos de coste para el usuario individual.
Energía
y materias primas
Entorno.
Como
de lo que se trata es de la evolución o sustitución de una cultura
mundial de uso masivo de un bien como el coche, con un consumo masivo
de hidrocarburos, cualquier solución pasa por la implantación
masiva de una o varias alternativas. Para aproximarnos al estudio de
los impactos necesitamos alguna referencia, aún cuando sea solo con
la precisión de “las cuentas de la abuela”. En España se ha
sugerido conseguir en un plazo, relativamente corto, la implantación
de 1 millón de vehículos eléctricos puros o híbridos recargables,
un consumo medio de uno de estos vehículos puede situarse entre los
0,15 y 0,20 kwh/km (este dato puede obtenerse de los expedientes de
homologación de los vehículos actuales), suponiendo un recorrido
anual de 20.000 km/vh el consumo total de este parque se situaría en
los 4 Twh (Terawatios hora), menos del 1,5% de la producción anual
española. Esta carga es asumible por las actuales instalaciones de
producción y grandes líneas de distribución, con la única
condición de que se lleve a cabo, en su mayor parte, en las llamadas
“horas valle”. Otro tema es la pequeña distribución que
exigiría inversiones inmediatas, simplemente para que exista la
posibilidad de recarga, piense cada uno en su garaje o su plaza en
plena calle. En caso de que se optara por las descargas rápidas en
estaciones de servicio, estas tienen dos graves inconvenientes: no
está garantizado el horario “valle” y disminuye drásticamente
la vida útil de las baterías, además la inversión necesaria para
crear los puntos de carga rápida es mayor y mucho más compleja
técnicamente hablando.
Más
adelante analizaremos las repercusiones medioambientales, pero es
fácil deducir que para que el rendimiento del ciclo energético
completo sea aceptable, solo será posible utilizar para las recargas
fuentes renovables en horas de baja utilización, o energía sobrante
procedente de otras fuentes que se perdería en caso de no utilizarse
de forma inmediata, por ejemplo como alternativa al bombeo para
mantener operativas en términos de rentabilidad grandes centrales.
Algunas
de las alternativas tienen otras repercusiones en términos de
seguridad. Actualmente no está permitido en garajes cerrados o en
sótanos el aparcamiento de vehículos que utilizan gas como
carburante (por razones obvias), si los combustible gas natural o GLP
tienen riesgo de explosión, imaginemos el riesgo del combustible
perfecto: el hidrogeno. Existe una experiencia de explotación de
este combustible en una flota de autobuses en Finlandia, pues bien, a
pesar de las extremas condiciones meteorológicas de la zona, el
edificio donde se recargan y reparan estos vehículos ha sido
diseñado sin techo. Cualquier técnico en la materia sabe que las
instalaciones de recarga de baterías utilizan material eléctrico
antideflagrante y volúmenes importantísimos de renovación del
ambiente mediante ventilación forzada. Garantizar que los vehículos
no emitan H2 en sus lugares de aparcamiento, ni siquiera por
accidente, es una condición sin la cual la mayor parte de los
actuales garajes no podrían ser utilizados.
Viabilidad
medioambiental.
Existe
consenso científico acerca de que la humanidad se enfrenta a dos
grandes retos globales: el cambio climático y la seguridad del
suministro energético, según la Agencia Internacional de la Energía
los yacimientos petrolíferos se están agotando a mayor ritmo del
previsto y según algunos científicos la producción de petróleo ya
está en su cenit. Si recordamos las cifra de 800 millones de
vehículos circulando en base a hidrocarburos y las correspondientes
emisiones de CO2, óxidos de nitrógeno y azufre, etc., una
conclusión aparece en primer plano: el actual modelo no es
sostenible, tiene límites evidentes y estos están muy próximos o
incluso superados.
Para
analizar la posible evolución del modelo conviene saber que antes de
haber recorrido el primer kilómetro un automóvil ya habrá
producido un gran parte de su polución. Para producir un vehículo
se habrán utilizado 300.000 litros de agua, y unas 25 ó 30
toneladas de otras materias primas, entre ellas unos 1.500 litros de
petróleo. Utilizar no es lo mismo que consumir, ya que recientes
decisiones de la UE han situado en el 90 o 95% la posible
reciclabilidad de un vehículo terminado destinado a su mercado. Pero
está claro que un vehículo eléctrico, más pesado que los
actuales, utilizará en principio más materia prima que los que hoy
son estándar, y que solamente contribuirá a paliar el calentamiento
global y mejorar la seguridad energética si la fuente primaria usada
para sus recargas proviene de las renovables.
Otros
límites los marcan los recursos existentes sobre la tierra, o al
menos los hoy conocidos. Comencemos por el más abundante el
hidrogeno, se encuentra en cantidades inmensas en el agua y en la
atmosfera además de en los hidrocarburos, pero no está disponible
de forma natural, 1º es imprescindible aportar la energía capar de
romper la molécula de agua o del gas correspondiente, esta energía
será superior en cantidad a la que posteriormente liberará para el
trabajo útil, por lo que, dejando a un lado el coste, solamente las
energías renovables pueden ser utilizadas; y 2º no existe platino o
paladio suficiente para fabricar las pilas de combustible, solo son
necesarios unos gramos por unidad pero hay que recordar las millones
de unidades anuales necesarias.
Analicemos
otro elemento básico en las nuevas alternativas. Todos los proyectos
eléctricos más o menos avanzados tienen un punto común: el litio.
Como en el caso del platino las cantidades no son importantes por
unidad. Cada vehículo necesitaría unos 2 kg de litio, para unas
decenas de kilos de batería, con las reservas de mineral hoy apenas
se garantizan, a precio razonable, las necesidades para ordenadores,
teléfonos móviles, video consolas, etc., que llevan unos 0,6 gramos
por unidad, para los próximos 30 años, si todas ellas se dedicaran
a fabricar vehículos en cifras de producción similares a las
actuales, ¿Por cuánto habría que dividir?
Sin
poder considerarla como tecnología alternativa, ya que la práctica
totalidad de los vehículos con motor de explosión existentes
admiten en mayor o menor medida biocombustible, los biocombustibles
son ya una realidad en uso. Alguna de las limitaciones se han puesto
de manifiesto con la reciente crisis de precios de los cereales, a
raíz de los proyectos de incremento de fabricación de
biocombustibles, quedando manifiestamente claros riesgos de
desequilibrios económicos y sociales, de dependencia energética de
los escasos posibles suministradores y éticos y medioambientales, si
la producción de biocombustible entra en competencia con los
recursos destinados a la alimentación humana y animal. Otro límite,
dado por la escala que supone el parque de automóviles de un país
desarrollado, sería la necesidad de duplicar o más que duplicar la
superficie de tierra cultivable para sustituir de forma decisiva el
suministro de petróleo por biocombustible.
Conclusiones
La
primera y más evidente es la necesidad de revisar el modelo en
cuanto al tamaño, para garantizar una cierta sostenibilidad en el
tiempo.
La
segunda, que todas las tecnologías disponibles serán necesarias
adaptándolas al segmento de usuarios al que pueden ser útiles, aún
cuando el coste pueda resultar elevado.
La
tercera, y quizá la más importante, para un país desarrollado, con
usuarios y consumidores que no pueden prescindir de “su vehículo”,
en el medio plazo, ya que tienen asumido el automóvil como un
componente de la cultura e identidad propia, el sector continuará
siendo durante mucho tiempo un sector estratégico.
Isidoro
Gracia.
Verano 2007 (actualizado en 2013)
3 comentarios:
asombroso artículo. Mis felicitaciones. Luis Guereñu
Estupendo artículo,esperando cualquier invento o incluso cualquier descubrimiento que nos permita utilizar nuevas tecnologías para el transporte y sin poluciòn.
Ridículo, inercias, limpias gratis
Ese es el problema
Cómo robar ingeniero hipócrita
Yo soy analfabeto, no imbécil
Y Uds?
🤣👍🤗
Publicar un comentario