Electricidad, hidrógeno o biocombustibles: ¿qué impulsará a los vehículos del futuro?

Para dar respuesta al alza de los precios del petróleo, el cambio climático y la contaminación del aire será necesario que la industria automotriz y las refinerías de combustibles lleven a cabo una verdadera revolución tecnológica. En este contexto, la identificación de los sistemas de propulsión más prometedores, ya sean los biocombustibles, el hidrógeno o las baterías, es crucial para planificar adecuadamente el futuro del transporte.

Autor: [Juan M. Coronado-IMDEA Energía]

Un estudio reciente, coordinado por el Imperial College de Londres y realizado en colaboración con la Universidad Aachen de Alemania [1], ha  revisado y reinterpretado siete informes previos elaborados por distintos organismos internacionales que comparan los rendimientos de vehículos con motor de combustión interna, los híbridos, los híbridos enchufables (plug-in), los eléctricos con batería o pila de combustible de hidrógeno, y los alimentados con bioetanol. Aunque los estudios difieren en términos de alcance, origen de los datos utilizados y metodología y, por tanto, sus resultados no son estrictamente comparables, el presente análisis muestra que existe una coherencia básica en sus conclusiones. En concreto, los estudios sugieren que las pequeñas mejoras en la eficiencia de los vehículos de combustión interna pueden desempeñar un papel importante en el corto y medio plazo. Sin embargo, para alcanzar objetivos de reducción de emisiones contaminantes a más largo plazo, serán necesarios combustibles y motores alternativos, y se requerirán políticas enérgicas activas para promover su rápida implantación. Por otra parte, aunque los informes se centran en el uso de bioetanol y por tanto no consideran otros biocarburantes de nueva generación, los resultados obtenidos sugieren que a largo plazo la eficiencia de los vehículos híbridos con motor de combustión interna puede estar limitada por la disponibilidad de combustibles sostenibles. Por tanto se espera que a largo plazo los vehículos eléctricos, tanto de baterías (BEV’s) como de pilas de combustible (FCV’s), adquieran un papel preponderante. Aunque estas dos tecnologías se han presentado tradicionalmente como antagónicas y excluyentes, los estudios más recientes sostienen que ambas son necesarias, ya pueden dar servicio a diferentes segmentos del mercado del automóvil.

En este nuevo análisis se han intentado superar algunas de las limitaciones de los estudios revisados, realizando una nueva evaluación económica que incluye no solo el precio del vehículo, sino también su mantenimiento. De este estudio se deduce que si se comparan los medios de propulsión y los combustibles alternativos considerando un solo tipo de vehículo estandarizado, y utilizando patrones de conducción promedio, los costes estimados para todas las opciones varían en un margen muy estrecho, y las posibles diferencias estarían dentro del margen de error. En otras palabras, con este método no es posible ser concluyente sobre cuál será la opción  más barata alrededor del año 2030. Por el contrario, si se consideran distintos tipos de vehículos y patrones de conducción variables, la evaluación económica muestra que  algunas de las opciones tecnológicas disponibles son más competitivas que otras para determinados segmentos de mercado. En concreto, desde esta perspectiva la tecnología BEV’s parecen ser potencialmente más ventajosa en los modelos de vehículos más pequeños, siempre que se utilicen en un ciclo de conducción de baja energía (por ejemplo: urbano y no urbano a baja velocidad) y que su kilometraje sea suficientemente elevado. Los FCV’s y los híbridos enchufables (PHEV’s) con baterías relativamente pequeñas (5-15 kWh) podría competir favorablemente con los motores de combustión interna en el resto de los segmentos del mercado. No obstante los PHEV´s son potencialmente la opción más barata de todas, aunque su utilización no permitiría reducir fácilmente las emisiones a cero. Por otra parte, los PHEVs con modificaciones para aumentar su autonomía pueden ofrecer ahorros significativos para los usuarios que estén dispuestos a sacrificar parte del rendimiento, especialmente en lo que se refiere a la velocidad máxima. No obstante, será necesario realizar análisis específicos para determinar de forma más clara los segmentos de mercados en los que FCVs y PHEVs pueden competir, ya que los datos disponibles no son suficientes para establecer esats diferencia. En cualquier caso, uno de los aspectos más destacados del análisis que se reseña es que, a pesar de sus limitaciones, pone claramente de manifiesto la importancia de tener en cuenta la diversidad del mercado de los vehículos de pasajeros en los futuros análisis comparativos.

[1] M. Contestabile, G. J. Offer, R. Slade, F. Jaeger and M. Thoennes . Battery electric vehicles, hydrogen fuel cells and biofuels. Which will be the winner? Energy Environ. Sci., 2011, Advance Article. DOI: 10.1039/C1EE01804C

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[...] Un estudio reciente, coordinado por el Imperial College de Londres y realizado en colaboración con la Universidad Aachen de Alemania [1], ha  revisado y reinterpretado siete informes previos elaborados por distintos organismos internacionales que comparan los rendimientos de vehículos con motor de combustión interna, los híbridos, los híbridos enchufables (plug-in), los eléctricos con batería o pila de combustible de hidrógeno, y los alimentados con bioetanol. Aunque los estudios difieren en términos de alcance, … [Seguir leyendo...] Compromiso social por la ciencia Master Site Feed Posts [...]

El futuro de la economia no solo por que sea lo que moviliza a los automoviles del futuro, sera con seguridad la energia renovada y abundante del hidrogeno.Dudar que esto sea posible en un mediano plazo puede ser contrario a una voragine actual que desde hace tiempo se vive, a raiz de la produccion de energias que den una actividad necesaria productiva y funcionalidad de las sociedades modernas.La posibilidad de modificacion sustancial sobre el patron movilizador de las economias mundiales tendra fecha de inicio mientras las evoluciones favorables de investigacion de nuevas fuentes de energia den su aprovacion a un nuevo modo en el que el mundo funcione . El Hidrogeno es una ventana al futuro alejendose del pasado .

Hemos recibido esta semana una inviatcion de SAE para trabajar en los standards de propulsiones.
Recibimos a autoridades del SAE la semana proxima.

Los exitos de la conversion de motores diesel a DUAL-FUEL Hidrogeno + gasoil ya han cerificacdo en España reduciones muy significativas de consumo y gases toxicos.

La Guardia Civil y empresas de transportes tienen vehiculos en pruebas desde hace 2 años y los proyectos de reduccion de contaminacion en grandes motores lleva esta tecnologia entre otras.

Ademas, si ponderamos en este escenario la nueva generacion de inyectores criticos ya utilizados por nostros (mejoran el isomero antes de injectar el fuel), los ratios de mejora del motor de combustion interna son impresionantes, el estudio del knock revela un comportamiento mas eficaz del combustible.

Este escenario de conversion tecnica o industrial no hace falta esperar 10 años ya es una realidad posible en el año 2011
Hay articulos del SAE por GM sobre este tema.

Estas tecnologias Dual- Fuel, permiten de forma casi inmediata reducir costes y contaminacion con un ROI mas que aceptable. Sin olvidar que los motores aumentan su autonomia hasta un 50%. Parte de la energia neecesaria para la produccion del hidrogeno se obtiene del calor de la combustion Segun el metodo Rossi, Mitz. Estamos liderando este escenario de produccion de sistemas dual fuel en Alemania, UK, USA y Rusia. En diciembre instalamos Dual Fuel en grandes motores en la India.

Hay una larga vida para el ICE.

Hay otras soluciones muy interesantes en el sector de automovil, el motor MIDI de aire comprimido. Hemos tenido la oportuniad de probarlo durante una semana, se puede mejorar, pero el resultado es muy intersante, con autonomias cercanas al ICE y lejos del electrico. La carga de aire se realiza en 5 minutos cada 7-8 horas. El MIT tiene un ensayo muy intersante sobre este motor. La vesion japonesa es bastante mejor.

Si teneis interes, en diciembre traemos este tipo de vehiculos para demostraciones y adquirir datos, estaran en Madrid y luego Navarra y Bilbao.

Saludo y gracias por este foro.

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