Eléctricos de autonomía extendida: Funcionamiento

Aunque poco a poco el vehículo eléctrico va haciéndose un hueco en el mercado, los precios excesivamente elevados de este tipo de coches y la escasa autonomía de sus baterías ralentizan su tan necesaria entrada en nuestro día a día para garantizar un modelo de movilidad más sostenible. Es por ello que actualmente son los híbridos los vehículos basados en el uso de la corriente eléctrica más vendidos. Pero los híbridos también poseen en su 'familia' varios miembros diferenciados: los híbridos normales, los enchufables y, entre ellos, los de autonomía extendida. Estos últimos constan de un motor de gasolina (aunque a veces pueden funcionar con otros combustibles como etanol 85) que no apoya al eléctrico como lo hacen los híbridos más comunes, sino que recarga las baterías que alimentan al segundo propulsor. En otras palabras, el motor de combustión no transmite movimiento alguno a las ruedas, sino que solo sirve como un cargador para el conjunto de baterías. Llegados a este punto mucha gente aprecia que esta tecnología puede parecer completamente absurda, pero hay que perfilar algunos detalles para comprender de verdad el funcionamiento de este esquema.
En primer lugar, hay que resaltar el enorme desperdicio de potencia que suponen los distintos mecanismos de transmisión que conectan el motor con las ruedas en los vehículos convencionales (embrague, volante motor, caja de cambios, engranaje, correas, ejes de transmisión...). Es justo ahí donde se ubica el quid de la cuestión: los híbridos de autonomía extendida se basan en eliminar ese enorme desperdicio de energía que no suele tenerse en cuenta, transmitiendo la energía cinética generada por el propulsor de una manera un tanto peculiar: primero se transforma en eléctrica mediante una dinamo, luego se transmite hacia las baterías/motor eléctrico (según se necesite recargar las primeras o ayudar al segundo en caso de escasez de energía) y finalmente el propulsor eléctrico utiliza la electricidad generada para mover la máquina. Ingenioso, ¿no?
Actualmente ya existen algunos modelos a la venta que emplean esta tecnología, como el Chevrolet Volt o el Opel Ampera (que en realidad son el mismo coche aunque con pequeños retoque estéticos). En el caso de este modelo, es capaz de circular 64km en modo exclusivamente eléctrico (ideal para trayectos diarios en ciudad) y recargar sus baterías en apenas 3 horas en una toma convencional de 230V. Una vez que las baterías están cerca de agotarse, se conecta automáticamente un motor gasolina 1.4 que entrega aproximadamente 70CV, los cuales se emplean para recargar el sistema de baterías. La autonomía total del vehículo hasta tener que parar a repostar es de unos 550km, cifra realmente superior a la de los eléctricos que se venden actualmente (unos 200km) y no muy lejos de los datos de cualquier coche de gasolina equivalente (unos 900km). El motor eléctrico entrega 150CV (111Kw), lo que permite al coche (que de por sí es bastante pesado debido a las baterías) acelerar de 0 a 100km/h en unos decentes 9 segundos y alcanzar 160km/h de punta. Si analizamos el consumo a los 100km, se queda apenas en 1,2 litros. Y si utilizamos el coche para ir al trabajo cada día o recorrer distancias cortas, el consumo no subirá de los 0 litros, por lo que solo tendremos que tener en cuenta lo que nos valga la electricidad en nuestro contrato en casa.

El problema de estos híbridos enchufables es el mismo que el de los eléctricos: su precio. El Volt cuesta aproximadamente 45.000€ (aunque hay que rascarle algunos miles por las ayudas del gobierno), el doble que un coche convencional equivalente.






Aunque seguiré defendiendo la implantación de la movilidad eléctrica total, junto a la obtención de la electricidad de fuentes renovables, aprecio que esta opción es una de las más racionales como paso medio para lograr este objetivo, el de la independencia del automóvil de los combustibles fósiles. No obstante, todavía queda mucho por lograr, e incluso dentro de los híbridos de autonomía extendida. Hay algunos esquemas que podrían plantearse aplicar los desarrolladores de las marcas, como por ejemplo incluir motores eléctricos en cada rueda en caso de querer dotar al vehículo de tracción total, evitando así el susodicho desperdicio de energía en la transmisión del movimiento, o por lo menos uno en cada eje. También se podría considerar reducir más la cilindrada del motor de combustión o el número de cilindros... o incluso usar un generador diésel, si no fuese excesivamente costoso o complejo. Las posibilidades parecen ser prácticamente infinitas, si bien solo unas pocas serán realmente eficaces.

Eléctrico o Combustión Interna, ¿quién ''ensucia'' más?

   Debido a la dificultad que suponía reunir todos los datos (que en algunos casos parecen ni siquiera existir) para realizar el proyecto anterior, he decidido limitarme a analizar la polémica cuestión que se plantea en el mundo del motor desde hace unos pocos años: ¿son los eléctricos en realidad más contaminantes que los vehículos de combustión interna?
   Hace unos meses apareció en la web de la revista Autofácil un pequeño artículo que citaba un estudio realizado por la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología sobre este asunto, en el que sorprendentemente el completo trabajo apuntaba hacia una mayor contaminación de los eléctricos, al tener en cuenta (cosa que no se hace habitualmente) la contaminación durante el proceso de fabricación y la producción de la corriente eléctrica empleada. El enlace al artículo de Autofácil puede verse aquí.
   Dado que el estudio completo está publicado en la revista científica ''Journal of Industrial Ecology'', he decidido buscar por mi cuenta el citado informe, para ampliar la información que aparece en la pequeña noticia publicada en Autofácil.

   La prueba se centra en vehículos equivalentes eléctricos (Nissan Leaf), gasolina y diesel (Mercedes Clase A). Se analizan apartados como la cadena de producción, incluyendo los materiales empleados, así como las fuentes de obtención de energía eléctrica en distintos puntos del planeta. Centrándose en Europa, el informe concluye en que para una duración media de 150.000km, los vehículos eléctricos ahorran entre un 10%  y un 24% de emisiones respecto a vehículos convencionales diesel y gasolina, respectivamente. Si reducimos la vida media del coche, observamos que no suponen ahorro de emisiones alguno respecto a los diesel. Obviamente estos resultados dependen enormemente del origen de la producción eléctrica. Por suerte en el Viejo Continente la producción eléctrica incluye una cantidad suficiente de renovables como para que se aprecien ahorros mediante el uso de eléctricos. La situación varía enormemente si nos vamos a EE.UU. u otros países que siguen dependiendo principalmente de combustibles fósiles. 
   Uno de los datos más interesantes que se incluyen son los gramos de CO2 por km que un eléctrico genera. Normalmente se afirma que este dato es nulo, pero básicamente esto se debe a que la producción eléctrica y la fabricación del vehículo se ignora. El dato de contaminación es de 87-95g CO2/km, el doble de lo que se afirmaba en otros estudios, pues los noruegos han incluido el impacto ambiental de los materiales de las baterías y otros componentes electrónicos. Si observamos las versiones ''eco'' que se venden hoy en día en algunas versiones diesel, la contaminación es de unos 110g CO2/km, lo que nos muestra que el ahorro de los eléctricos es ridículo en comparación con estos diesel.
   Por otra parte, se matiza bastante el hecho de que si bien, al menos en Europa, los eléctricos pueden ahorrar cierta cantidad de emisiones de CO2, lo que no contribuyen, sino que empeoran, es en el proceso de la lluvia ácida y el calentamiento global por la cantidad de contaminantes que incluyen sus baterías, que son principalmente de dos tipos: LiFePO4 (Litio, hierro y fosfato) y LiNCM (Litio, níquel, cobalto y manganeso), sin apenas diferencia en cuanto a contaminación entre ambos tipos. También cabe resaltar que los procesos de producción de ambos tipos de vehículos contaminan de forma diferente: los de combustión interna lo hacen sobre todo por el uso de catalizadores y los eléctricos por la producción de ciertas clases de sulfuros.

Fuente: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1530-9290.2012.00532.x/full

Conclusión/Opnión personal

Tal como muchos ya sospechaban anteriormente, estudios como este demuestran que los eléctricos no suponen todavía un ahorro significativo en la contaminación ambiental producida por el transporte. El estudio deja muy claro que es contraproducente la producción en masa de automóviles eléctricos sin llevar a cabo paralelamente un plan para obtener una mayor parte de la electricidad de la red a partir de fuentes renovables, especialmente en países con una alta dependencia de los combustibles fósiles. Afortunadamente en Europa las energías renovables están ganando terreno a un ritmo mayor que en otras partes del mundo, pero de momento es, pienso, algo pronto como para promover el uso del automóvil eléctrico (considerando además el problema de la autonomía de las baterías). Llegados a este punto nos surge la pregunta: ¿y entonces por qué los fabricantes se empeñan en vender ya eléctricos? ¿Y por qué los gobiernos subvencionan la compra de este tipo de vehículos?
    Desde mi punto de vista, creo que las marcas no solo están desarrollando sus propios modelos eléctricos para adelantarse al futuro mercado: es una cuestión de marketing. Las ventas de eléctricos suponen hoy en día una cantidad ridícula respecto a los coches de combustión interna. Me atrevería a decir que las marcas ''pierden dinero'' con su desarrollo. Pero esto no tiene sentido cuando estamos hablando de grandes empresas y cantidades muy elevadas, de varios millones de euros. Indagando un poco en mi cabeza he llegado a la conclusión de que las marcas promueven el desarrollo del eléctrico por dar una imagen de ''limpieza'' y ''concienciación'' con el cambio climático, lo cual les reporta seguramente grandes beneficios en cuanto a publicidad. Además debemos sumar las suculentas cantidades que reciben en ayudas y subvenciones gubernamentales para la compra de estos vehículos. Sin querer dudar del buen criterio de los gobiernos a la hora de invertir el dinero, este asunto me suena a que es, parcialmente, una estrategia para mantener a flote al sector del automóvil, el cual en los últimos años, con la crisis, ha sufrido una de sus mayores caídas en ventas de toda su historia.
    La solución del asunto de la contaminación de los transportes debe pasar necesariamente por el cambio en la producción de la energía eléctrica que se consume. Pienso que el dinero que se está invirtiendo en ayudas para la compra de eléctricos y su desarrollo debería invertirse en su totalidad en promocionar la creación de nuevas áreas de producción de ''energía limpia'', tales como campos de paneles solares, molinos eólicos, presas o incluso centrales geotérmicas y mareomotrices (siempre intentando disminuir al máximo el impacto de la instalación de este tipo de centrales). Otro destino de este dinero también podría ser en I+D, con el propósito de investigar nuevas fuentes de energía poco o no contaminantes.
    Sé que esta visión es un tanto ilusoria, aunque algunos vean que esto es fácil de llevar a cabo. Al igual que el poderoso sector del automóvil, el sector de la energía es uno de los más corruptos y al mismo tiempo influyentes en todo el mundo. Si bien podemos pensar que muchas empresas petroleras como Repsol, Cepsa... etc podrían salir perjudicadas del ''cambio al eléctrico'', en realidad no están siendo perjudicadas en absoluto. ¿Por qué? Pues muy sencillo: si la mayor parte de la energía eléctrica consumida se sigue produciendo a partir de combustibles fósiles, la popularización del eléctrico disminuirá el consumo de carburante en las gasolineras, pero de forma inversamente proporcional lo aumentará en la producción de energía en centrales térmicas a base de petróleo y sus derivados... a no ser que el gobierno apueste por cambiar esto. No obstante, ni a los gobiernos por sus acuerdos con las grandes compañías del lobby energético ni a las propias petroleras les interesa esta alternativa de producción. Entonces, ¿cómo potenciar de verdad la reducción de la contaminación a partir del automóvil eléctrico dentro de este panorama? Dejo la pregunta abierta.

Próximo proyecto: Análisis de la contaminación industrial del automóvil

El próximo proyecto a desarrollar, tal como indico en el título, tratará sobre un análisis de la polución producida en la fabricación de vehículos nuevos en la industria. He pensado hacerlo en varios pasos:
1. Investigaré sobre el proceso de fabricación y obtención de materias primas de automóviles convencionales, así como el gasto energético que supone.
2. Haré lo mismo pero con automóviles eléctricos e híbridos.
3. Compararé ambos procesos, sus ventajas e inconvenientes.
4. Sacaré mis propias conclusiones, abordando entre ellas la cuestión de si lo que ahorran en polución los eléctricos por su uso no es real al ser su fabricación más contaminante (una cuestión muy polémica y discutida últimamente).
5. Propondré soluciones para reducir la contaminación en los procesos de producción y obtención de materiales, así como una pequeña crítica ante los posibles abusos que se cometen contra l@s trabajadores/as que participan durante toda esta larga cadena.

Paciencia, please!

Información sobre combustibles alternativos

Este artículo de la versión online de la revista Autofácil tiene un contenido muy interesante que resume las posibilidades más importantes de propulsión alternativa actualmente en desarrollo o en proceso de implantación. Muy recomendable leerlo para tener una idea generalizada de este ámbito:

Combustibles alternativos

Encuesta: La movilidad eléctrica en el futuro

He decidido hacer una encuesta sobre la movilidad eléctrica en el futuro: ¿cómo piensa la gente que será el parque móvil el día de mañana? Los encuestados, unas 15 personas, pertenecen a grupos de edad variados (de adolescentes a adultos de +50 años) y diferentes niveles de conocimiento sobre el automóvil. El test consta de 7 preguntas cuyos resultados analizaré individualmente junto a sus respectivas gráficas. Ahí van:


1. ¿Crees que el coche eléctrico se impondrá en el futuro frente al de combustión?

En esta pregunta no hay mucho que analizar: los resultados eran predecibles, pues los mercados y la búsqueda de nuevos combustibles más económicos y ecológicos ante el agotamiento del petróleo son un problema evidente que prácticamente todo el mundo asume. Es por ello que casi nadie ha dudado en responder afirmativamente o poner alguna condición, pero casi siempre apostando por el vehículo eléctrico.

2. Si tuvieras la oportunidad, ¿te comprarías un eléctrico o híbrido frente a uno de combustión?

En esta ocasión los encuestados suelen dudar algo más, pues el factor precio y la autonomía de los eléctricos son un problema serio a la hora de comprar un coche de estas características. No obstante, el hecho de que los híbridos ofrezcan un punto intermedio entre los dos conceptos predominantes (eléctrico y combustión) hace que las respuestas afirmativas (o parcialmente afirmativas) se impongan sobre las demás.

3. ¿Crees que la movilidad eléctrica se extenderá a otros sectores (motos, bicicletas, camiones...)?

Nadie suele dudar de que la electricidad no está solo hecha para los coches particulares, como demuestran los datos de esta pregunta. No obstante, muchos coinciden en que hay vehículos en los que la introducción de esta tecnología es mucho más compleja, como los vehículos grandes (camiones, autobuses... etc), sobre todo por la necesidad de baterías con más capacidad, más baratas y menos pesadas, como bien afirman algunos.

4. ¿Qué valorarías más al comprarte un coche nuevo? (Se pueden elegir varias respuestas)



Esta pregunta es más singular que las demás pues, para empezar, no tiene que ver exactamente con el tema de la encuesta. Simplemente nos ayuda a observar la tendencia general de los compradores cuando se trata de elegir un coche nuevo. La gente siempre suele coincidir en los mismos apartados sin demasiadas discrepancias (incluso personas de edades muy diferentes), como es el caso de la practicidad, el precio, la seguridad o la calidad... dejando algo de lado (aunque no tanto), apartados que, desde mi punto de vista, son realmente importantes como el consumo o las prestaciones, estas últimas no para ir más rapido, sino para conducir con seguridad al saber que el coche será capaz de responderte con contundencia cuando necesites superar situaciones límite. En todo caso los datos no distan mucho de lo esperado.

5. Si te compraras un eléctrico enchufable, ¿pagarías el sobrecoste por instalar un poste de recarga en tu garaje/casa o preferirías ir a una central de carga ("electrolinera")? 

 (Se pueden elegir varias respuestas)

Esta pregunta es la más complicada de todo el test, especialmente para la gente que no conocía mucho el tema. Para solucionar esto incluí una breve explicación de lo que se pregunta. Tras ello, la mayoría no dudó en responder que de verse en la situación siempre se plantearía condiciones como el uso del coche y, especialmente, el ahorro, pues la instalación de un sistema como este en casa es, de momento, bastante caro.

6. ¿Piensas que es importante el desarrollo de combustibles alternativos para el futuro de la movilidad?

No hace falta comentar mucho en este apartado pues es evidente que todo el mundo coincide en la importancia del desarrollo de la movilidad alternativa para el futuro, aunque con ciertos matices en algunos casos.

7. ¿Crees que en el futuro la gente optará por formas de moverse más ecológicas (caminar, bicicleta, tren frente al avión...)?  (Se pueden elegir varias respuestas)

Esta es para mi una de las cuestiones más interesantes de todas, pues analiza el factor más personal de cada uno. Aunque la pregunta se dirige en general, no creo que mucha gente pueda evitar responder más bien desde su punto de vista que desde el de la mayoría. Esto lo convierte en algo muy útil para analizar: observamos que en la mayor parte de casos la gente afirma que depende de la distancia y de cada uno el optar por moverse de forma más sostenible, dejando incluso de lado el precio del transporte.

CONCLUSIÓN FINAL

   La encuesta realizada ha arrojado datos que, en mi opinión, podrían ser relativamente predecibles, si bien en ciertos aspectos me he soprendido de la opinión de la gente. Creo que personalmente subestimo un poco el nivel de concienciación que la gente tiene respecto a los problemas que generan los combustibles fósiles... y eso en sí es bueno, pues demuestra que algo está cambiando en la forma de pensar de la gente (para bien diría yo). Es cierto que son los gobiernos los que tienen la potestad de decidir qué desarrollar o qué fomentar, pero si la gente de por sí es capaz de percatarse por sí sola de los problemas que algo como esto puede ocasionar para el medio ambiente, los gobernantes tienen que pensarse más de dos veces sus decisiones y, en ciertos casos, ceder ante la presión ciudadana.

  En el futuro, con un poco de implicación común, creo que los problemas de contaminación podrán paliarse significativamente y la forma de conseguirla, parcialmente, es desarrollando la movilidad eléctrica, a la vez que paralelamente se construye una nueva red de producción energética sostenible y basada en fuentes renovables.

¿Y tú, qué opinas? (Puedes responder a la encuesta en el apartado de comentarios) =)

Tracción Total Híbrida: Peugeot 508 RXH - Citroën DS5 Hybrid4

La alianza de marcas francesa PSA (Citroën y Peugeot) puso a la venta la pasada primavera un concepto híbrido que, aunque ya se lleva empleando en el sector desde hace algún tiempo, merece la pena destacar con este reciente ejemplo. Básicamente se trata de convertir un vehículo que normalmente es de tracción delantera en uno de tracción total mediante el acople de un motor eléctrico al eje trasero. Con ello conseguimos no solo los beneficios que ya de por sí ofrecen los híbridos, sino la ventaja de tener un sistema de tracción a las cuatro ruedas desconectable, que permite circular por campo (aunque solo por pistas de tierra en relativo buen estado).
    La potencia total en el caso de estos modelos es de 200CV: 163 CV del motor 2.0 HDI y 37CV del propulsor eléctrico. Más que suficiente para afrontar viajes largos con seguridad y confort, salir al campo de vez en cuando e incluso practicar una conducción algo deportiva. Lo mejor de este sistema es el escaso consumo, que se queda en unos 4 L/100km, mientras que un diésel de similares características sin sistema eléctrico consume más de 6 L/100km. Por si fuera poco, cuando se conduce a baja velocidad (menos de 60km/h) y a un ritmo tranquilo en ciudad se puede activar el modo 100% eléctrico, que permite rodar en silencio y con gran suavidad.
   El precio parte de 36.000€ en el Citroën y desde 42.000€ en el Peugeot, si bien las Comunidades Autónomas ofrecen algunos descuentos para vehículos híbridos.






   Personalmente me parece que esta idea tiene bastante futuro dada la versatilidad que otorga al coche, combinándola con un bajo consumo. A medida que la tecnología eléctrica vaya avanzando se irán abaratando costes y probablemente se transforme en un concepto bastante común en el parque móvil de todo el mundo. En este caso concreto, creo que será muy útil emplear este eficaz sistema en vehículos todocamino (e incluso todoterreno) dado que las prestaciones de la tracción total son similares a las de un vehículo convencional y, al mismo tiempo, es más económico respecto al consumo.
   Ya de paso, se me ocurre que a partir de este esquema se podrían desarrollar sistemas de ''propulsión complementaria'' en, por ejemplo, camiones (en los ejes de la carga o en el delantero) o autobuses, de forma que obtendríamos una ''semi-tracción total'' que permitiría al vehículo ayudarse del sistema eléctrico al arrancar, en situaciones de falta de adherencia o cuando se requiriera acelerar con fuerza. El sistema en este caso no constaría de decenas de baterías (que supondrían grandes costes y un incremento del peso) pues sería de uso puntual y con poca autonomía, recargándose, por ejemplo, con recuperadores de energía en las frenadas ubicados en las ruedas (tipo dinamo).

  En definitiva, estos novedosos esquemas ya están empezando a dar mucho juego en la fabricación de nuevos modelos y la mejora de sus prestaciones, y seguro que en el futuro se les sacará mucho más jugo del que quizás creamos que se puede sacar ahora. 

Introducción a la tecnología híbrida-eléctrica



     Desde hace ya varias décadas el problema del cambio climático y el incremento de los precios de los combustibles han provocado la aparición en el sector del automóvil de una serie de vehículos cuyo sistema de propulsión, algo distinto al típico motor térmico, les permite mejorar sustancialmente la eficiencia energética y disminuir la contaminación respecto a un modelo convencional de prestaciones y características equivalentes. Me refiero principalmente a los llamados coches híbridos, que emplean una combinación entre un motor de gasolina convencional (actualmente también algunos diesel) y un propulsor eléctrico menos potente alimentado por varias baterías que apoya al motor térmico principal en su tarea de mover el vehículo.



Toyota Prius (3ra generación) - Primer híbrido producido en serie y el más
vendido de la historia dentro de su clase



Coche eléctrico conectado a un poste de recarga (Nissan Leaf)

     Las variantes dentro de este tipo de coches son infinitas: desde híbridos ''enchufables'' hasta los que emplean solo la energía de las frenadas para recargar las baterías, sistemas híbridos dobles (dos motores eléctricos), eléctricos de autonomía extendida (el motor térmico es el que recarga las baterías del eléctrico, que es el que se encarga del movimiento del vehículo)... En las próximas entradas iré analizando los distintos sistemas del vehículo híbrido y su historia, su invención, desarrollo, tipos y avances sobre el futuro.

     Espero que os sea interesante. Un saludo!!