United Nations Environment Programme

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Módulo 15: Vehículos y combustibles del futuro



¿Hasta dónde podría llevarnos la tecnología?

El objetivo de sostenibilidad del transporte impondrá enormes exigencias a las tecnologías automotrices y de los combustibles, especialmente si el sector del transporte sigue creciendo.

Para forjar un futuro en que el transporte sea sostenible será preciso reducir casi a cero las emisiones de contaminantes atmosféricos locales y regionales por kilómetro recorrido y lograr que las emisiones netas de gases de efecto invernadero sean casi nulas. Para llegar a un sistema de transporte sostenible, un vehículo de primerísima calidad en 2050 deberá cumplir los requisitos siguientes:

Toyota Prius Hybrid. Fotografía: Toyota


  1. Emisiones de contaminantes casi nulas
  2. Uso de combustibles renovables con emisiones netas de dióxido de carbono (CO2) casi nulas
  3. Eficiencia energética considerablemente mayor que la de los vehículos actuales (al menos el doble)

Emisiones casi nulas. Las normas relativas a las emisiones se vuelven cada vez más estrictas todos los años. A medida que aumenten los volúmenes de transporte y la conciencia acerca de los efectos de la contaminación atmosférica a la salud, continuarán las exigencias relativas a vehículos menos contaminantes. No hay duda de que después de las directivas Euro V (Europa) y Tier II (Estados Unidos) vendrán Euro VI y Euro VII, o Tier III, respectivamente.

Uso de combustibles renovables. El petróleo y otras fuentes de energía no renovables no durarán eternamente. Además, la utilización de todos nuestros recursos liberaría en la atmósfera la totalidad del carbono atrapado en el suelo, lo que destruiría nuestro sistema climático. Los combustibles renovables no producen ninguna emisión neta de CO2, no contribuyen al calentamiento de la Tierra, ni se agotarán si se les utiliza de manera sostenible.

Vehículos con una eficiencia energética considerablemente mayor. Las fuentes de energía renovables son caras (por ejemplo, la solar) o escasas, pero no se pueden agotar (por ejemplo, la biomasa). Los vehículos de gran eficiencia utilizan muy poco combustible, por lo que constituyen un excelente mercado para la energía renovable y la hacen más rentable.

¿Cuáles son las opciones?
Teniendo en cuenta nuestra situación tecnológica actual, la opción ideal a largo plazo sería aprovechar la energía solar (que es renovable e ilimitada) para convertir hidrógeno en electricidad, la cual a su vez puede impulsar vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV). Esta opción supone cero emisiones, pues las pilas de combustible que obtienen su energía a partir del hidrógeno emiten sólo agua.

A continuación se ilustran combinaciones futuras de “fuente de energía-combustible-vehículo” con altos niveles de eficiencia y poco contaminantes.

Figure 13: Combinaciones futuras de fuente de energía-combustible-vehículo con altos niveles de eficiencia, poco contaminantes y basadas en la energía renovable

Los vehículos con pilas de combustible de hidrógeno no son la única opción, pues los vehículos eléctricos y los híbridos que funcionan con combustible renovable siguen siendo opciones viables e interesantes de cara al futuro.


Los vehículos eléctricos de pila de combustible y el hidrógeno

 

La pila de combustible es un “motor químico” que transforma el hidrógeno (H2) en agua (H2O) y electricidad. La electricidad así generada puede usarse para alimentar un motor eléctrico que impulse al vehículo. Por consiguiente, el motor de pila de combustible sólo necesita hidrógeno y emite únicamente agua.

 

Sin embargo, el hidrógeno no existe de manera natural (a diferencia del crudo, por ejemplo), sino que debe elaborarse. El modo menos contaminante de “producir” hidrógeno consiste en utilizar electricidad generada por la energía solar, mediante la electrólisis inversa, para obtener hidrógeno a partir de la electricidad y el agua (es decir, lo contrario de lo que hace la pila de combustible). También es posible producir hidrógeno a partir de la biomasa, o incluso del carbón y el petróleo crudo, lo que lo convierte en un “combustible muy flexible”.

 

 

 ¿Cuáles son los obstáculos?

La solución ideal, es decir, pilas de combustible alimentadas con energía solar, exige varios componentes técnicos que no están del todo desarrollados aún y que son muy caros. En la actualidad, la combinación “energía solar-hidrógeno-pila de combustible” no ha alcanzado madurez técnica y resulta extremadamente costosa. No obstante, se han fabricado prototipos de vehículos de pila de combustible que en general se consideran opciones ideales a largo plazo. Sin embargo, el ritmo de los progresos realizados ha sido más lento de lo que al inicio se había previsto.

Hoy día se considera que el costo del motor de pila de combustible para vehículos es superior a los 40.000 dólares, un costo que debería ser al menos 2,000 dólares más bajo para que resultara competitivo. Se prevé que en los próximos 10 a 25 años se encuentren en el mercado comercial vehículos de pila de combustible de hidrógeno producido con energía solar, siempre que su desarrollo avance sin tropiezos.


Actualmente existen vehículos eléctricos híbridos (HEV) (véaseMódulo 13), aunque las posibilidades de perfeccionamiento siguen siendo enormes. La proporción del mercado que ocupan los HEV crece con rapidez, y se prevé que continúe siendo así. Una opción interesante para el futuro son también los “híbridos de enchufe”, que pueden recargarse conectándose a la red eléctrica. Para hacer realidad esta opción es necesario seguir perfeccionando las baterías.


Hoy día también existen biocombustibles de primera generación (véase el Módulo 14 y el glosario)), que se producen a partir de la caña de azúcar, el maíz, los cereales y la colza. Actualmente se desarrolla la segunda generación de biocombustibles, los cuales se prevé que lleguen al mercado comercial en un plazo de diez años. Sus materias primas serán cultivos no alimentarios (como la madera y sus derivados) y la biomasa producida con desechos no comestibles (como tallos de trigo y paja de maíz). Esto podría abaratar los combustibles a la larga. Además, esos biocombustibles no afectarían los precios de los alimentos ni exigirían, en los casos en que se utilice biomasa procedente de desechos, la explotación de tierras con cultivos destinados a la producción de combustibles, lo que eliminaría la posibilidad de deforestación por esa causa. La tercera generación de biocombustibles podría provenir de las algas, aunque esto es algo que todavía se encuentra en una etapa inicial de desarrollo.


¿Qué se puede hacer ahora?
La mayoría de las opciones que encierran promesas para el futuro están todavía en fase de desarrollo. No obstante, eso no significa que usted, como administrador de una flota, pueda o deba sentarse a esperar. Si asume una actitud dinámica y opta por ser de los primeros en adoptar las nuevas tecnologías a medida que vayan saliendo al mercado podrá adquirir una experiencia decisiva antes que los que compiten con usted y también contribuirá a dar una mejor imagen a su empresa en lo que respecta a la protección del medio ambiente. El uso de nuevas tecnologías también puede traer consigo considerables economías. En el mercado ya existen tecnologías híbridas y biocombustibles y se puede ganar y aprender mucho a partir del uso de esas tecnologías (véase el ejemplo relativo a DHL).

Adquisiciones “verdes”
Desde ahora puede adoptar medidas para que su flota comience a ser menos contaminante, asegurando que la eficiencia en el consumo de combustible y las especificaciones relativas a la contaminación atmosférica de los posibles nuevos vehículos de su flota pasen a ser consideraciones importantes durante el proceso de adquisiciones. Se recomienda que, al adquirir nuevos vehículos, se calculen los gastos totales de propiedad, que comprenden los gastos de combustible y de mantenimiento previstos, de todos los vehículos. Además, los niveles bajos de emisión de contaminantes atmosféricos deberían considerarse una ventaja.

Existen diversos sitios web que pueden ayudarlo en ese proceso. Tanto el US EPA (US Environmental Protection Agency) como la Fundación FIA (Fédération Internationale de l’Automobile) miden y clasifican los niveles de eficiencia en el consumo de combustible y de contaminación ambiental (como SOx, NOx, materia particulada, etc.) de diversos vehículos. Ambas clasificaciones se publican en los sitios web de esas entidades, así como recomendaciones sobre los vehículos con mejores resultados ecológicos en las distintas categorías de vehículos.

Para más información y las clasificaciones de vehículos >>

  • US EPA Green Vehicles Guide, http://www.epa.gov/greenvehicles

  • FIA Ecotest Programme, www.ecotest.eu