No hay marcha atrás. La sustitución de las mecánicas
térmicas tradicionales por las baterías para alcanzar la movilidad sin
emisiones es imparable. Pero camina a diferentes velocidades, porque los legisladores
no exigen a todos por igual.
La electrificación del transporte lleva diferentes ritmos.
El proceso está en marcha hace ya unos años, aunque no nos
terminamos de enterar. La movilidad ha ido introduciendo nuevos actores en
nuestras vidas, pero ha sido de forma tan paulatina, que los hemos asimilado
sin darnos cuenta. Y, sin embargo, están ahí, dando forma a la nueva movilidad
sin emisiones.
No hay marcha atrás. La sustitución de las mecánicas
térmicas tradicionales por las baterías para alcanzar la movilidad sin
emisiones es imparable. Pero camina a diferentes velocidades, porque los
legisladores no exigen a todos por igual.
Plan Renove 2020: todas las claves para recibir las ayudas
Mientras el automóvil avanza a buen ritmo y vislumbra ya la
siguiente pantalla de la neutralidad del CO2 en todo su ciclo de vida, otros
sectores como el aéreo y el marítimo, apenas acaban de empezar. Solo la acción
coordinada de todos puede frenar el cambio climático, aunque no hay la misma
urgencia por mejorar. Así está la situación en la actualidad.
Solo basta pararse un momento a pensar. Empezando por las
queridas bicis, ya sean las de uso urbano o las personales de recreo, la
mayoría son ya eléctricas. Siguiendo con los patinetes, los escúteres o las
motos de los servicios de movilidad compartida, todo funciona a pilas. Y
continuando con los coches de carsharing, siempre enchufables, y casi al 100%
solo de baterías.
La electrificación de los transportes es un paso
imprescindible para la salud del planeta.
La Unión Europea ha establecido una reducción mínima del 40% en las
emisiones de CO2 respecto a 1990 para avanzar hacia una economía climáticamente
neutra y cumplir los compromisos del Acuerdo de París (2015).
Pero curiosamente son las administraciones las que dan menos
ejemplo. Así, mientras las ventas totales de turismos caen en España un 37%,
octubre incluido, las de modelos 100% eléctricos (EV) suben un 41,7% y las de
híbridos enchufables (PHEV) otro 138% en igual periodo. Y por fin sus
matriculaciones han dejado de ser testimoniales, con 11.718 y 13.770 unidades
respectivamente, un 1,78 y un 2,06% del total, casi el 4% si se suman, frente a
apenas el 1,3% del mismo periodo del año pasado. En el otro lado de la balanza,
los autobuses de transporte público con tecnología enchufable circulando en
España se podrían contar con los dedos de la mano. Y es que las
Administraciones ponen deberes a los ciudadanos y las empresas con mucha más
facilidad de la que luego se autoexigen.
La electrificación del automóvil
La eficiencia es el nuevo El Dorado, porque ahorra dinero:
en impuestos al comprador y en multas de la UE al fabricante que no cumpla los
nuevos límites de CO2: 95 euros de sanción por cada gramo que supere los 95
g/km de media en las ventas de cada fabricante, pero multiplicados por las
unidades matriculadas en Europa. Con un millón de coches pagará 95 millones de
euros por gramo de más y muchos grupos rondan los 120 de media.
El camino para bajar las emisiones ataca todos los frentes y
subirá los precios. Por una parte está la evolución del propio automóvil, desde
la aerodinámica hasta la reducción de peso, a la rodadura, recuperación de
energía al frenar? Y también el uso de inteligencia artificial (IA) en los
programas de conducción y la navegación predictiva para optimizar el consumo.
Flota de coches eléctricos.
Después sigue con la mejora de los motores térmicos
?gasolina y diésel? cada vez más vital para compensar el mayor consumo de los
SUV, más pesados y voluminosos. Por ejemplo, ganando eficiencia con soluciones
clásicas, como reducción de la fricción interna, optimización de la inyección y
combustión, que pueden bajar de un 10% a un 30% el consumo.
La tercera vía es la electrificación parcial o total. Desde
las tres soluciones de hibridación: básica o microhíbrida (MHEV), clásica o
híbrida completa, tipo Toyota Prius (HEV) e híbrida enchufable (PHEV). La
última es la tecnología de introducción al enchufe e incluye un motor térmico
para viajar y otro eléctrico con unas baterías que permiten recorrer de 40 a 100
kilómetros con electricidad según el modelo, suficientes para el día a día.
Por encima están los eléctricos puros (EV), en pleno
despliegue y con autonomías que empiezan a superar los 600 kilómetros: Tesla,
Ford Mustang Mach-E, etc. Y luego los eléctricos de hidrógeno o pila de
combustible (FCEV), caros e incipientes. En 2020 por primera vez y a pesar de
la pandemia, los europeos compraron más eléctricos e híbridos enchufables que
los chinos: 500.000 unidades, por 486.000 en el primer semestre. Y en septiembre,
las ventas de turismos con algún tipo de electrificación alcanzaron el 25% del
total en Europa, superando ya a las de diésel.
Según la Agencia Internacional de la Energía (IEA), en 2030
más del 50% de los coches vendidos en el mundo serán eléctricos y en 2050
alcanzarán los 50 millones anuales.
Tecnologías imprescindibles
La mejora de la densidad energética de las baterías será
clave para reducir el peso y/o aumentar la autonomía. Los supercargadores de
450 kW y superiores resultarán imprescindibles a medio plazo para resolver los
cuellos de botella, como la recarga en ruta de millones de coches eléctricos en
operaciones salida de verano, Semana Santa, puentes y otros festivos.
La electrificación del transporte es vital para la
descarbonización de la sociedad y la reducción de las emisiones de los gases de
efecto invernadero. Pero pierde eficacia si las recargas no se hacen con
energías renovables. Afortunadamente tanto la eólica como la fotovoltaica son
cada vez más competitivas, en parte por la reducción de costes, y también por
la penalización de las procedentes de combustibles fósiles como el carbón.
Empezando por las baterías, la tecnología actual de ion litio tiene aún un
margen de mejora del 30% en autonomía.
Hacia 2025 vendrán las de ion litio en estado sólido, que reducirán sobre todo los costes, aunque también ampliarán el radio de acción. Y en 2030 se esperan nuevas soluciones químicas ahora en fase de ensayo, como el electrolito sólido de cerámica, que podría llevar la densidad energética desde 600 watios/litro hasta 1.000 para superar los 700 kilómetros de rango y llegar hasta 1.000 con pilas mayores.
Sin embargo, a pesar de estos avances, la electrificación
masiva del automóvil se enfrenta a diferentes cuellos de botella críticos,
algunos sin soluciones viables con las tecnologías actuales. El primero afecta
a las compañías eléctricas. Aunque la mayoría de los vehículos a pilas se
carguen de noche, en muchos casos con energía renovable que ahora se
desperdicia, deberán multiplicar la capacidad de suministro en las ciudades.
Bastará que los ciudadanos con plaza de garaje monten su
poste: sus potencias de hasta 11 kW duplican y triplican las contratadas en la
mayoría de los hogares. Y escalando el aumento de la demanda por edificios,
manzanas y barrios, exigirán multiplicar la capacidad. Las compañías eléctricas
y energéticas como Iberdrola, Endesa, Repsol o Cepsa y otros actores están ya
desplegando sus redes de carga en las principales vías españolas.
Pero la solución para resolver los cuellos de botella de las
salidas masivas de cientos de miles de coches eléctricos en vacaciones pasa por
los cargadores ultrarrápidos, que acercarán los tiempos a los repostajes. El
más potente en España es el de Repsol en Ugaldebieta, con 450 kW: puede cargar
un Porsche Taycan (100 kWh) en algo más de 10 minutos.
Industria
El nuevo Volkswagen ID.3 se anuncia ya como primer modelo
con neutralidad de CO2 en todo su ciclo de vida, desde la extracción de las
materias primas necesarias para la fabricación de sus componentes hasta el
proceso de producción, distribución al punto de venta, energía consumida
durante su uso en todo el ciclo de vida y la del reciclaje final. Todo lo que
no se pueda hacer con energías renovables, se certificará para compensarlo con
proyectos ambientales, como plantación de bosques. El resultado es que el ID.3
permitirá mejorar la huella de carbono en un millón de toneladas de CO2 al año.
El grupo Volkswagen ha reducido un 40% la generación de CO2 en sus plantas de
producción desde 2010 y espera conseguir la neutralidad ambiental en 2030.
Pero la planta de Audi en Bruselas ya lo ha conseguido y la
de Zwickau donde se hace la gama eléctrica ID, también y ya cubre todas sus
necesidades con energías renovables, desde hidroeléctrica a eólica y
fotovoltaica. Otros grupos como Mercedes, BMW o Renault han anunciado alcanzar
la neutralidad en CO2 entre 2040 y 2050. Por lo que se refiere a la producción,
las cadenas de montaje, entre ellas la mayoría de las españolas, operan ya indistintamente
para producir coches térmicos o electrificados según la demanda.
En las compañías energéticas, la solución de transición
mientras se complete la electrificación del parque automovilístico, puede pasar
por los biocombustibles. Repsol, por ejemplo, produce ya 350.000 toneladas al
año con aceites vegetales tipo HVO, que se puede mezclar directamente con el
diésel para mejorar su huella de carbono. Y acaba de anunciar una planta en la
refinería de Cartagena que estará operativa en 2023 y producirá otras 250.000
toneladas al año de biocombustibles avanzados (hidrobiodiésel, biojet, bionafta
y biopropano), aptos para aviones, camiones o coches, que reducirán 900.000
toneladas de CO2 al año. Se abastecerá de productos vinculados a la economía
circular, como aceites y materias primas del reciclaje. Pero es muy flexible y
puede procesar cualquier grasa reutilizada, desde aceites de cocina usados
hasta subproductos de la industria agroalimentaria.
Por tierra
En las distancias cortas de reparto urbano de paquetería la
mayoría de los fabricantes tienen ya furgonetas electrificadas sin ruido ni
emisiones, y con planes de incentivos permitirán renovar con cierta rapidez las
flotas térmicas actuales, porque empiezan a ser rentables. Además, los
proveedores están desarrollando también sus soluciones. Bosch, por ejemplo,
tiene el módulo eCityTruck para electrificar furgonetas de reparto de hasta 7,5
toneladas. Integra el motor, la electrónica y la transmisión en una sola unidad
y ofrece 200 kilómetros de autonomía.
En el transporte por carretera la situación cambia
drásticamente y la electrificación sigue casi en pañales, con dependencia casi
total del diésel en el transporte de mercancía de largo recorrido. Al menos
Bosch y Weichai Power, un fabricante chino de motores, han logrado subir al 50%
la eficiencia de un motor de gasóleo (el máximo anterior era del 46% en
camiones). Y se están desarrollando también diferentes hibridaciones para
reducir consumos y emisiones, que en estos vehículos pesados superan habitualmente
los 50 litros a los 100 kilómetros.
El camión eléctrico de Nikola.
Pero la electrificación de los grandes camiones de largo
recorrido resulta complicada, al menos con las baterías actuales, porque para
tener autonomías competitivas hay que equipar pilas muy grandes y pesadas que
restan volumen de carga, y exigen mucho tiempo de recarga. Por eso los
fabricantes se están centrando en camiones de tamaño medio y corta distancia,
como los Volvo y FL y FE, Renault D ZE, Mercedes eActros o MAN TGM E, todos con
baterías de 180 a 300 kWh, tres a cinco veces mayores que las de un buen coche
eléctrico, y de 200 a 300 kilómetros de autonomía.
Sin embargo, hay fabricantes como Nikola o Tesla, con
baterías mayores. El Nikola TRE, por ejemplo, tiene pilas de 720 kWh y llega a
400 kilómetros de rango. Y el popular Tesla Semi llega a los 1.000 kWh y 800
kilómetros de autonomía, pero con recargas inviables en la actualidad, aunque
la marca californiana anuncia una futura red de megacargadores que podrían
recuperar 650 kilómetros de autonomía en 30 minutos. El Semi se anunció para
2019, luego se retrasó a 2020, y en abril de este año se pasó a 2021.
La alternativa del hidrógeno y la pila de combustible parece
mucho más viable, aunque le falta aún desarrollo. Toyota y la empresa Hino
trabajan en un camión eléctrico de pila con 600 kilómetros de autonomía que
empezará las pruebas en Japón en primavera de 2022. Los ferrocarriles están ya
electrificados, pero ahora optimizan su eficiencia. Como el Talgo AVRIL (Alta
Velocidad Rueda Independiente Ligero): 700 pasajeros, 363 km/h y 100 toneladas
menos por tren que los actuales. La compañía española también trabaja en un
tren de hidrógeno (pila de combustible) que podrá circular indistintamente en
vías electrificadas o sin electrificar.
Por mar
La electrificación de los medios de transporte acuáticos va
muy retrasada y está empezando por los barcos de recreo, con motores fuera
borda eléctricos para ocio y pesca. Además, se venden kits de electrificación,
para transformar los fuerabordas convencionales en eléctricos, en algunos casos
aprovechando la segunda vida de baterías de coche usadas, pero solo llegan a 30
kilómetros de autonomía a velocidad máxima. En 2020 se ha presentado también el
Hynova 40, primer yate de recreo a pila de combustible. Tiene 60 kW (80,5 CV) y
utiliza la tecnología del Toyota Mirai. Otra alternativa es el taxi eléctrico
francés SeaBubble, que empezará a fabricarse en 2021 y llegará en primavera
para dar servicio en ciudades como Venecia, Dubai, París o Zúrich. Tiene siete
plazas y alcanza 40 km/h.
estaca asimismo el proyecto Ortze, un pesquero de tecnología
híbrida desarrollado en el País Vasco. Puede navegar con un motor diésel, de
forma híbrida ayudado por otro eléctrico para minimizar la contaminación, o en
modo 100% eléctrico (hasta 55 kilómetros de rango), cuando está cerca de la
costa. Por último, en 2022 se botará el primer petrolero de impulsión 100%
eléctrica. Es de Asahi Tankers, mide 62 metros de largo, tiene 300 kW en su
motor principal, baterías de 3.500 kWh y capacidad para 1.300 toneladas
métricas de crudo.
Por aire
Aunque hay compañías poderosas como Airbus, Uber, Boeing
trabajando en el desarrollo de aerotaxis eléctricos de bolsillo, en su mayoría
de despegue y aterrizaje vertical, la que parece más avanzada es Lillium, una
start up con sede en Múnich que ha recibido inversiones de la Agencia Espacial
Europea.
El prototipo de la imagen, con capacidad para cinco
pasajeros, ya vuela en pruebas y se espera que obtenga la certificación para
poder vuelos comerciales en 2025. Tiene motores eléctricos en las alas, alcanza
300 km/h y tiene un rango de 300 kilómetros de autonomía. En una ciudad como
Nueva York podría cubrir el trayecto al aeropuerto por la mitad de precio que
con un helicóptero.
Lo más significativo es que desde 2016 los proyectos de
desarrollo de aviones propulsados por energía eléctrica se han incrementado un
54%. En la actualidad hay más de 215 desarrollos en marcha: aviones de largo
recorrido, regionales, avionetas y, los más numerosos, taxis urbanos de
despegue vertical (VTOL).
En 2020, la avioneta de entrenamiento eslovena Pipistrel
Velis Electro ha sido el primer avión totalmente eléctrico certificado por la
Agencia de Seguridad Aérea de la Unión Europea. Alcanza 170 km/h y tiene 50
kilómetros de autonomía de vuelo. Easy Jet y el fabricante aeronáutico Wright
Electric también desarrollan un avión eléctrico para 186 pasajeros con motor de
1,5 megavatios y las primeras pruebas se realizarán en 2023 para entrar en
servicio en 2030.
Fuente : Motor El País