5 abr. 2013

¿POR QUÉ EL COCHE ELÉCTRICO NO ES LA SOLUCIÓN EN ESTOS MOMENTOS? IV

...Continuación post anteriores.

 Lo comentado en el post anterior es absolutamente evidente. Lo que comento en este post es también conocido, pero no está tan difundido.

El rendimiento global de un coche eléctrico y su impacto en el medio ambiente es un tema muy controvertido. Es fácil encontrar posiciones encontradas. En realidad esta polémica es normal, porque muchas veces calcular el impacto ambiental de algo es sumamente difícil, y según los supuestos que se hagan los resultados pueden ser muy diferentes.

En este artículo de finales del 2012 publicado en el Journal of Industrial Ecology, se reporta que la reducción de gases de efecto invernadero mediante un coche eléctrico en Europa sólo oscila entre el 10% y el 24%. En este número se tiene tanto en cuenta las emisiones del coche por el hecho de circular, como las emisiones asociadas a la fabricación del coche. Según este estudio las emisiones asociadas a la fabricación de un coche eléctrico es aproximadamente el doble que las asociadas a un coche convencional de características y dimensiones similares.

Empecemos revisando el rendimiento global del coche con baterías que utiliza electricidad generada con combustibles fósiles:

Rendimiento Condiciones
conservadoras
Mejores sistemas
disponibles
Generación energía eléctrica 40% 60%
Transmisión electricidad 90% 95%
Proceso carga/descarga batería1 80% 90%
Motor eléctrico2 80% 95%
Rendimiento global 23% 49%
NOTA 1: el rendimiento de la batería es para tecnología iones de litio.
NOTA 2: el rendimiento del motor eléctrico he tenido en cuenta también el rendimiento de la electrónica de potencia.


Permitidme que no referencie las fuentes, porque son demasiado numerosas. He considerado horquillas generosas en estos cálculos, la realidad se encontrará entre estos dos extremos.

Es decir, si la fuente de electricidad es carbón, gas natural o cualquier derivado del petróleo, las emisiones necesarias para mover un coche eléctrico son comparables a las de un motor térmico convencional. Tecnológicamente es posible que sean menores, pero sólo en las mejores condiciones posibles el rendimiento global será significativamente mejor. En particular únicamente con centrales de ciclo combinado, una excelente red eléctrica, y un buen coche con baterías de iones de litio se dan esas condiciones.

El rendimiento todavía es peor en el caso de una pila de hidrógeno. Veámoslo paso por paso:
  • El rendimiento de la pila es inferior al rendimiento de una batería de iones de lito.
  •  Además, tenemos el rendimiento de la generación del hidrógeno. Si se genera por electrólisis como máximo el rendimiento es del 95%, pero la electrólisis no es competitiva comercialmente. Si se genera por otros medios más económicos, por ejemplo gas natural, estamos generando emisiones adicionales de gases con efecto invernadero. Si se genera partiendo de biomasa el rendimiento global también es bajo.
  • Además, tenemos pérdidas debidas a la necesidad de presurizar el hidrógeno. Ya mostré en el primer post de esta serie lo costoso que es comprimir un gas a una presión elevada. Desgraciadamente es imprescindible comprimir el hidrógeno a una presión muy elevada para que el depósito tenga un volumen razonable.
Por tanto, si deseamos reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, el talón de Aquiles del coche eléctrico es el mix energético. Existen tres fuentes posibles de energía para obtener electricidad:
  • Combustibles fósiles: principalmente carbón y gas
  • Energía nuclear
  • Energías renovables
En mi humilde opinión la energía nuclear tradicional de fisión de uranio3 está tocada de muerte, especialmente después del accidente de la central nuclear de Fukushima. Simplemente la energía nuclear no es viable cuando se tiene en cuenta todos los costes y riesgos. Obviamente no hay que descartar que a largo plazo se pueda conseguir una energía nuclear más segura y menos contaminante (tanto de fisión como de fusión), pero a corto plazo no veo ningún desarrollo prometedor.
NOTA 3: o de otros materiales radiactivos derivados del uranio como el plutonio.

Así llegamos a la alternativa a los combustibles fósiles: las energías renovables. Salvo casos excepcionales, las fuentes más competitivas son la energía hidráulica y la energía eólica. Dado que la mayoría de los saltos hidráulicos más atractivos están ya explotados (salvo países subdesarrollados), la mejor alternativa que nos queda es la energía eólica. Sin embargo la energía eólica tiene al menos tres problemas claros:
  • Únicamente es competitiva en emplazamientos muy ventosos (téngase en cuenta que la potencia del viento es proporcional a la velocidad del viento al cubo, por tanto doblar la velocidad del viento aumenta la potencia que se puede extraer en un factor de ocho). Hay países enteros que no disponen de este tipo de emplazamientos.
  • Es una fuente de energía muy variable. Un uso extensivo de la energía eólica requiere costosas instalaciones de almacenamiento de energía. Lo comenté de pasada en el primer post de la serie. De momento la opción más habitual es el bombeo hidráulico. Pero si no se dispone de emplazamientos adecuados, el bombeo hidráulico puede ser muy caro (incluso prácticamente inviable en países muy planos).
  • Al igual que pasa con la energía hidráulica, según se van utilizando los emplazamientos más atractivos, el coste de la generación de energía cada vez es mayor.
Para mostrar la importancia de obtener la energía eléctrica de fuentes renovables: según artículo referenciado más arriba, las emisiones totales de un vehículo eléctrico puro alimentado con centrales de lignito es de 350grCO2/Km, en cambio con electricidad de origen eólico es de 106grCO2/Km, los números hablan por sí solos.

Desgraciadamente estos momentos es difícil tanto en cualquier país como en el mundo en su conjunto, conseguir un mix energético en el que las energías renovables sean mayoritarias. Hasta que esa situación no se dé, los coches eléctricos (o los híbridos enchufables) emitirán una cantidad de gases de efecto invernadero comparables
 a los coches convencionales poco contaminantes.

Al menos en España estamos mucho más cerca de esta situación que la mayoría de los países del mundo. Este es el mix de producción de energía según el boletín de Red Eléctrica Española (datos Diciembre 2012):

NOTA: para el caso de España, y considerando el apartado de "cogeneración y resto" como combustible fósil: el 19% corresponde a Energía Nuclear, el 41% a Combustibles Fósiles y el 40% corresponde a Energías renovables, y aproximadamente de las renovables el 60% corresponde a energía eólica. Nunca antes las energías renovables habían tenido tanto peso en el mix. A esta situación han contribuido factores meteorológicos (el mes de diciembre fue el de mayor producción eólica de 2012), y la actual crisis económica (el consumo de electricidad se ha contraído 4% respecto a los máximos del año 2008).

O en términos más mundanos. Un señor que compre un Audi A2 como el que mostraba en este post, está cuidando el medio ambiente más que un señor que se compre un Nissan Leaf. Veámoslo con datos concretos:
  • Audi A2 1.2TDI: el consumo de un conductor medio es de 3,5l/100Km (3l/100Km para un conductor muy cuidadoso, 4l/100Km para un conductor poco cuidadoso). Peso en vacío de 930Kg.
  • Nissan Leaf: consumo medio 17KWh/100Km. Peso en vacío 1520Kg.
NOTA: un consumo de 3,5l/100Km de gasoil implica unas emisiones de CO2 de 93gr/Km. Si además tenemos en cuenta el impacto ambiental de fabricar el Nissan Leaf, mucho más pesado y equipado con costosas baterías, se justifica el menor impacto del coche convencional.

Una pena que ya no se fabrique el Audi A2, ni se haya vuelto a comercializar un coche tan eficiente.

No hay comentarios:

Publicar un comentario