La industria y los gobiernos han lanzado una intensa campaña de promoción del coche eléctrico, como una alternativa ecológica y sin emisiones contaminantes, en un intento por mantener un modelo de sociedad y desarrollo que ha demostrado ser inviable. Los coches eléctricos no suponen, en el estado actual de la técnica, una alternativa tan limpia y eficiente como se pretende. Pero más importante es plantearse cuáles son realmente nuestras necesidades de movilidad, y cambiar el modelo urbanístico y social existente para evitar desplazamientos innecesarios de personas y de mercancías. Los coches eléctricos sólo representarán una alternativa sostenible cuando se utilicen únicamente en los casos necesarios, en un contexto de movilidad diferente al actual, y la producción de energía eléctrica provenga de fuentes renovables.
Los vehículos eléctricos han existido desde el principio de la historia de la automoción. El peso de las baterías limitaba seriamente su autonomía. En la actualidad existen diferentes propuestas, como son los que utilizan pilas de combustible o los vehículos híbridos. Así, podríamos distinguir entre:
Vehículos eléctricos a batería (VEB). Son vehículos 100% eléctricos. La electricidad almacenada en sus baterías mueve un motor eléctrico. Se recargan desde la red.
Vehículos eléctricos de pila de combustible. Una pila de combustible genera a bordo la electricidad. La pila se alimenta con hidrógeno, que proviene de un tanque o es producido a bordo a partir de gasolina, bio-etanol u otros combustibles líquidos.
Vehículos eléctricos híbridos. Combinan un motor de combustión con baterías y un motor eléctrico. Existen varias alternativas:
- El motor de combustión recarga una batería que mueve el motor eléctrico.
- El motor eléctrico y el de combustión se alternan según el tipo o el tiempo de conducción.
- El vehículo híbrido enchufable puede recargar la batería desde la red eléctrica.
Desde hace años existen en el mercado coches híbridos y eléctricos puros, pero en general adolecen de algunas limitaciones respecto a los automóviles convencionales en lo que se refiere a precio, plazas y/o autonomía. Sin embargo, los avances conseguidos y los estímulos gubernamentales apuntan a la posibilidad de una introducción más amplia en el mercado, en el medio y largo plazo, compitiendo con los vehículos convencionales de combustión.
En cuanto a los vehículos con pila de combustible, numerosas marcas mantienen prototipos más o menos desarrollados desde hace algunos años. Algunas incluso hacen leasing de los vehículos a flotas de empresas. Pero a día de hoy no existen vehículos comerciales. Un gran obstáculo con que se encuentra este tipo de vehículos es la distribución de hidrógeno.
Algunas falacias sobre los coches eléctricos
Los coches eléctricos son limpios
Pese a la apariencia limpia de la electricidad durante su uso no debemos olvidar que durante su generación produce contaminación en forma de CO2, partículas en suspensión y otros gases nocivos si se genera, por ejemplo, a partir de centrales térmicas.
Un análisis sobre el uso de la energía en diferentes tipos de automóviles [2] encuentra que los vehículos puramente eléctricos (VEB) con batería de litio mostrarían para recorridos a partir de 700 km emisiones de CO2 (atendiendo al consumo de energía primaria, y con el mix eléctrico italiano) similares a los de vehículos actuales de altas prestaciones, es decir de vehículos de combustión con altas emisiones. Este cálculo es teórico, puesto que se basa en VEB con enormes baterías, que a día de hoy no existen. Una parte más realista de este trabajo suministra los valores de emisiones de los VEB en el rango de 100 km. Tampoco en este caso se observa una reducción substancial de las emisiones de CO2 aunque sí que están ligeramente por debajo de las de muchos vehículos de combustión. En cuanto a eficiencia, este trabajo sitúa al VEB, siempre con el mix italiano de electricidad, prácticamente a la par, aunque algo por encima, del vehículo de gasolina.
Una conclusión algo más optimista es expuesta por Lave [3], quien afirma que VEB e híbridos reducen las emisiones directas de CO2, si bien afirma que en otras etapas del ciclo de vida son tan contaminantes como el automóvil convencional. Este autor también señala que el suministro de baterías de níquel-metal-hidruro o ión-litio para el 11% de la flota de vehículos de EE UU generaría un problema de incremento de los precios. Aún más optimista es el trabajo de Samaras [4], que afirma que los automóviles híbridos conectables a la red eléctrica reducen un 32% las emisiones de gases de invernadero en comparación con los vehículos convencionales, pero que esta reducción sería menor si la comparamos con híbridos no enchufables. La mejora que suponen los vehículos híbridos en lo que se refiere a emisiones de gases de invernadero es también apoyada por el trabajo de Mohamadabadi [5].
En lo que se refiere a emisiones de contaminantes diferentes a los gases de efecto invernadero, el trabajo de Huo [6] señala que los VEB reducen la emisión total de compuestos orgánicos volátiles y CO en un 90%, si bien incrementan las emisiones totales de PM2,5 y PM10 en el rango de 35%-325% (rango obtenido como el mínimo y máximo de partículas emitidas evaluando las emisiones para el mix eléctrico medio en EE UU y para el mix eléctrico de California). Restringiéndose al uso urbano, los VEB reducirían las emisiones de PM en un 40%.
Hay que tener en cuenta, sin embargo que mientras que en España las emisiones de CO2 debidas a la producción eléctrica son de 0,45 kgCO2/kWh, en Italia y EE UU se sitúan en torno a 0,6 kgCO2/kWh [7]. En consecuencia, las emisiones de CO2 debidas al uso de electricidad en España podrían ser algo menores que las referenciadas arriba.
Los coches eléctricos son mucho más eficientes
Se afirma que los motores eléctricos pueden triplicar en eficiencia a los de combustión [<1>]. Además, los vehículos eléctricos pueden obtener energía durante la frenada y no consumen cuando están parados. Sin embargo, si tenemos en cuenta las fases de producción, transporte y almacenamiento de la electricidad, la diferencia se reduce drásticamente. Además, para grandes autonomías, el mayor peso de las baterías reduciría aún más la diferencia. Un trabajo que considera el mix eléctrico italiano señala una eficiencia global (“del pozo a la rueda” o Well-to-Wheel) del coche eléctrico puro en aproximadamente un 25% [2].
También hay que contar con el ciclo completo de vida de los automóviles, desde las fases de fabricación hasta las de desguace y reciclaje. Un estudio de Toyota [8] señala que estas fases son responsables de unas emisiones de CO2 equivalentes al 28% del total en coches de gasolina, y además se requieren cantidades de agua y materias primas, y se producen desechos [9]. Otro estudio asegura que las emisiones durante las fases de producción y desecho se duplican en el caso de coches eléctricos, fundamentalmente debido a las baterías [10]. La única manera de compensar este hecho sería mediante el consumo de energía procedente de fuentes renovables.
Las nuevas baterías de alta densidad energética son la solución al problema del almacenamiento de energía
El almacenamiento de energía es el punto débil de los vehículos eléctricos. La gran densidad energética [11] de la gasolina, en torno a 46 MJ/kg (unos 12.800 Wh/kg), 100 veces superior a la de las mejores baterías, ha supuesto un gran incentivo para la implantación del ineficiente motor de combustión. En los últimos años se han desarrollado baterías de mayor densidad energética que las de Plomo-ácido, y por tanto menor peso, como las de Níquel-Cadmio (NiCd), Níquel-Metal-Hidruro (NiMH), o ión-Litio (Li-ion). Sin embargo, algunos de los elementos utilizados son tóxicos y dañinos para el medio ambiente. Además, las de litio siguen presentando problemas de estabilidad, precio y toxicidad. Por si fuera poco, todas ellas, en general, tienen una vida útil muy corta.
Existen proyectos destinados a proporcionar redes de recarga basados en energías renovables
El tiempo de recarga de las baterías y la inexistencia de redes públicas son barreras para muchos usuarios. La opción consistente en el recambio de las baterías, debería contar igualmente con una red amplia y con baterías estandarizadas. Esta solución generaría una demanda muy grande de baterías y de sus materias primas, con los consiguientes impactos medioambientales, sociales y económicos.
Existen proyectos como el de la empresa Better Place, destinados a crear una red de abastecimiento de energía eléctrica mayoritariamente procedente de renovables. Esta empresa, con sede en Palo Alto (California), pretende poner en marcha en Israel su primera red, con 500.000 puntos de recarga, en 2011 [12]. El ámbito es reducido, y cuenta con el apoyo del gobierno, que dará ventajas fiscales, y con la alianza Renault-Nissan, que proveerán de vehículos 100% eléctricos. Pero generar estas infraestructuras a gran escala acarreará tiempo y coste adicionales.
Un parque grande de vehículos eléctricos modulará la demanda y hará que no se desaproveche la energía eólica durante la noche
Es posible que si la mayoría de los coches eléctricos se recargan durante la noche, la curva de demanda eléctrica no tenga unos valles tan acentuados. Durante la noche se consume mucha menos energía que durante el día, pero muchas noches el viento sopla con fuerza y en ocasiones se desaprovecha gran parte de esta energía eólica. La imprevisibilidad del viento hace que haya situaciones de exceso, y sería muy útil contar con medios para almacenarla. Sin embargo, el viento no siempre sopla durante la noche, por lo que la situación podría provocar, más bien, el alzamiento de voces que reclamaran fuentes de energía más constantes, como la nuclear.
Existen proyectos que auguran que las baterías de los coches, cargadas durante la noche, volcarán la energía a la red durante el día [13]. La idea presenta algunos problemas, pues implicaría un sobredimensionamiento de las baterías con la consecuente ineficiencia añadida. En este caso, un vehículo con autonomía media y que no se previera utilizar totalmente durante el día, debería contar con la electrónica adecuada y algún sistema que diera la opción al usuario para establecer un límite a la energía de la que prescindir.
La idea no es mala, pero si hay que almacenar la energía, parece absurdo pensar que los almacenes tengan que moverse. Aprovechar secundariamente el exceso de capacidad de las baterías supondría un beneficio extra de los vehículos eléctricos, pero no podemos dejar que este argumento se convierta en una excusa más para promocionar el uso del coche, ya que no es la solución al problema de la acumulación de la energía eléctrica.
Tampoco está claro que sea razonable cargar las baterías para después descargarlas en la red eléctrica, con la consiguiente perdida de ciclos útiles de vida de la batería, ya de por sí no muy altos en las baterías de Litio y Ni-Mh.
Los coches eléctricos son la solución ideal para moverse en las ciudades
Es cierto que los vehículos eléctricos generarán menor contaminación acústica, de gases y de partículas en las ciudades. Pero los coches originan otra serie de problemas, como los relacionados con el modelo urbanístico y de transporte: expansión urbana; construcción de grandes infraestructuras; cesión de espacio público al coche; limitaciones a la movilidad mediante formas más acordes con el medio ambiente, como la bicicleta, caminar o el transporte colectivo; siniestralidad en conductores y peatones, y un largo etcétera. El automóvil eléctrico avanza un paso más en mantener una situación de insostenibilidad, simulando todo lo contrario. Mantener y potenciar la posibilidad de desplazamientos privados en los entornos metropolitanos favorece el modelo disperso de urbanismo e impulsa la creación de más infraestructuras de transporte. Crea la ilusión de que es posible un sistema de transporte ecológico al margen del transporte público y de la reorganización urbanística.
Nuevos problemas y riesgos
La generalización del uso del coche eléctrico podría llevar a la aparición de algunos problemas:
Mayor demanda de electricidad y relanzamiento de la energía nuclear: La mayor demanda de electricidad y la necesidad de tener fuentes que aseguren una continuidad a lo largo del tiempo, pueden servir de excusas para los defensores de la energía nuclear. Los graves problemas de seguridad y residuos que padece esta tecnología deben hacer que la sustituyamos por fuentes más limpias y renovables. No debemos olvidar, además, que la nuclear no constituye una fuente inagotable de energía y que tampoco consigue proveer de la independencia que se persigue.
Efecto rebote: La aparente limpieza de la energía eléctrica podría fomentar el uso del coche privado todavía más que en la actualidad (efecto rebote) [14], sin que la gente perciba sus implicaciones ambientales, al quedar estas relegadas a los ámbitos de la fabricación y de la producción de energía, normalmente apartados de la mayoría de los usuarios.
Sobreexplotación de materias primas: Pueden aparecer problemas de sobreexplotación de materias primas así como generación de residuos al final de la vida útil. Esto es especialmente importante para las baterías.
Mayor número de automóviles: La moda del automóvil eléctrico podría suponer el crecimiento del número de automóviles, más que la sustitución de automóviles con motor de combustión por coches eléctricos. No sería raro, por tanto, que las familias conserven el coche convencional para diferentes usos y añadan el vehículo eléctrico para recorridos metropolitanos o urbanos.
Hay que tener muy presente que cada coche que se fabrica tiene un coste alto. Además de los estudios mencionados sobre el ciclo de vida de los automóviles, existen otros trabajos que concluyen que la fabricación de un automóvil consume tanta energía como la que gasta ese coche a lo largo de 60.000 km recorridos. Otros concluyen que la fabricación equivale al 15% del consumo total de energía durante su uso [15].
Además, hay estimaciones que vaticinan que en 2050 circularán 3.000 millones de automóviles por el mundo, frente a los más de 800 millones actuales. Sean eléctricos o de motores térmicos, es difícil que nuestro planeta soporte tal incremento de presión sobre sus recursos
La alternativa viable
La humanidad se encuentra en un punto crucial. El pico de producción del petróleo puede haber pasado ya, y luego llegarán el del carbón y el del gas natural. La energía nuclear no ha demostrado ser la solución. El ser humano necesita encontrar fuentes alternativas de energía, pero sobre todo es necesario aprender a vivir dentro de los límites impuestos por el planeta. En el futuro el transporte será diferente, y los vehículos eléctricos constituyen una opción atractiva.
Aunque el estado actual de la tecnología es insuficiente para hablar de ellos como la solución definitiva, es de suponer que en los próximos años veamos avances y mejoras tecnológicas en cuanto a las baterías, acople de los vehículos a la red, nuevos métodos más eficientes de fabricación, mayor eficiencia de los motores eléctricos, etc. Así, el uso de automóviles híbridos o eléctricos podría suponer una mejora en cuanto a eficiencia energética y emisiones de gases de efecto invernadero, aunque mucho menor de lo que se publica en medios de comunicación convencionales. Esta mejora sólo sería real si la energía proviniera de fuentes limpias y renovables.
Por otra parte, el uso de electricidad en el transporte permite la posibilidad de disponer de diversas fuentes energéticas, posibilitando un sistema que nos libre de seguir quemando combustibles fósiles. En las ciudades se reduciría la contaminación, gozando de un aire más limpio y de un entorno menos ruidoso.
Pero lo que está claro es que hoy en día el mercado y la tecnología de los coches eléctricos están muy inmaduros. Y lo que es más importante, muchos de los problemas sociales y medioambientales relacionados con el transporte seguirán sin solución: la producción de electricidad sigue contaminando el medio ambiente, el consumo de energía y materiales en la fabricación de coches, la construcción de infraestructuras, el reciclado de los deshechos, la dispersión urbanística, la siniestralidad, y un largo etcétera. Desde este punto de vista, el coche eléctrico es un intento de mantener un modelo de transporte que ya no se sostiene y que debe ser modificado.
Es necesario que los circuitos comerciales sean cortos y el consumo local, que el modelo urbanístico cree espacios habitables y respetuosos con el medio ambiente, que usemos energías renovables y limpias, o que el transporte público y colectivo sea el mayoritario. Sólo entonces podremos empezar a plantearnos que los coches eléctricos son una verdadera alternativa para ciertos desplazamientos que no puedan realizarse de otra manera.
Notas[1] Jantzen M. Dawning a new age. Photon International 9/2008.
[2] Campanari, S., Manzolini, G., Garcia de la Iglesia, F. Energy analysis of electric vehicles using batteries or fuel cells through well-to-wheel driving cycle simulations(2009) Journal of Power Sources, 186 (2), pp. 464-477.
[3] Lave, L. Life-cycle analysis of alternative automobile fuel/propulsion technologies(2000) Environmental Science and Technology, 34 (17), pp. 3598-3605.
[4] Samaras, C., Meisterling, K. Life cycle assessment of greenhouse gas emissions from plug-in hybrid vehicles: Implications for policy (2008) Environmental Science and Technology, 42 (9), pp. 3170-3176
[5] Safaei Mohamadabadi, H., Tichkowsky, G., Kumar, A. Development of a multi-criteria assessment model for ranking of renewable and non-renewable transportation fuel vehicles (2009) Energy, 34 (1), pp. 112-125.
[6] Huo, H., Wu, Y., Wang, M. Total versus urban: Well-to-wheels assessment of criteria pollutant emissions from various vehicle/fuel systems (2009) Atmospheric Environment . Article in Press.
[7] IEA-Photovoltaic Power Systems Programme, Compared assesment of environmental indicators of photovoltaic electricity in OCDE cities. Report IEA-PVPS-T10-01:2006
[8] Automotive Industries: Life cycle assessment: Toyota’s comprehensive analysis of vehicle C[O.sub.2] emissions over the life of the vehicle reveals some surprises http://findarticles.com/p/articles/...
[9] Toyota : Environmental Performance – Production, http://www.toyota.es/Images/Product...
[10] Institute for Life Cycle Environmental Assessment : Automobiles: Electric vs. Gasoline, Seikei University de Tokio,http://www.iere.org/ILEA/lcas/tahar...
[11] Energía almacenada en relación al peso.
[12] Renault: Lanzamiento a gran escala de vehículos eléctricos. http://www.renault.es/descubre-rena...
[13] Malen Ruiz de Elvira: “Un nuevo negocio para las eléctricas”, El País, 8/2/2009. http://www.elpais.com/articulo/empr...
[14] Francisco Heras: “Eficiencia tecnológica”, El Ecologista nº 60, primavera 2009.
[15] A. Sanz y A. Estevan: Hacia la reconversión ecológica del transporte en España. Los libros de La Catarata, 1996.
Fuente: http://www.ecologistasenaccion.org/article20334.html
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