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El avance de los eléctricos

Los automóviles impulsados a electricidad representarán el 16% del parque automotor mundial hacia 2030

Modelos de Nissan recargados en el centro de desarrollo de la planta de montaje en Inglaterra

Divulgación Nissan

La producción de autos impulsados a energía eléctrica se acelera en todo el mundo, está generando cambios en la industria automovilística y promete transformaciones en la movilidad urbana. El parque global de automóviles eléctricos e híbridos, que es como se denomina en el último caso a los modelos que utilizan un motor eléctrico en conjunto con uno de combustión interna, superó los 2 millones de unidades en 2016, un incremento del 60% en relación con el año anterior. Países como China, Japón, Estados Unidos y también Europa son los principales mercados y concentran a los mayores fabricantes. El stock de automóviles eléctricos en el mundo podría llegar a 70 millones de unidades en 2025, según se desprende del informe Global EV Outlook 2017, de la Agencia Internacional de Energía (AIE). Otra proyección, de la consultora Morgan Stanley, indica que en 2030 alrededor del 16% de la flota automotriz global de vehículos de paseo estará impulsada a baterías. En la actualidad, estos coches representan un 0,2% del mercado, que totaliza 947 millones de automóviles.

El avance de los eléctricos, un fenómeno por ahora con mayor presencia en naciones ricas en función del elevado costo de esta tecnología, está motivado por preocupaciones ambientales y por la perspectiva de agotamiento del petróleo. El humo liberado por el escape de los vehículos impulsados por combustibles fósiles es la principal causa de la polución ambiental en las metrópolis y es responsable de un quinto del total de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) del planeta, el principal gas de efecto invernadero (GEI). Para lidiar con esta situación, los gobiernos de diversos países han propuesto límites a la circulación de esos vehículos y promovido el uso de los eléctricos, en teoría, menos agresivos para el ambiente.

Recientemente, las autoridades francesas y británicas anunciaron su intención de prohibir la venta de modelos a gasolina o combustible diésel a partir de 2040. En Noruega, donde el 37% de los nuevos vehículos vendidos en enero de este año estaba impulsado con electricidad, y también en Holanda, la prohibición de la comercialización sobrevendrá aún más pronto, en 2025, mientras que en Alemania, su proscripción está prevista para 2030. Por el lado de la industria, los mayores fabricantes ya ofrecen modelos eléctricos e híbridos. Volvo anunció que a partir de 2019 todos sus automóviles tendrán motores eléctricos.

Léo Ramos Chaves Conector para recarga de autos eléctricos: la ventaja principal es la emisión nula o muy reducida de contaminantesLéo Ramos Chaves

La ola global llega lentamente a Brasil, que debe superar varios obstáculos para lograr la transición del vehículo a combustión interna para el eléctrico. “La falta de políticas públicas y de una infraestructura de recarga son los principales escollos para la masividad de esos autos en el país”, comenta Ricardo Guggisberg, presidente ejecutivo de la Asociación Brasileña del Vehículo Eléctrico (ABVE). Según Guggisberg, tal como ocurrió en otras naciones, la movilidad eléctrica requiere de incentivos del gobierno para afianzarse (lea más acerca de los desafíos del auto eléctrico en Brasil).

Actualmente, por las rutas del planeta circulan alrededor de 50 diferentes modelos de automóviles eléctricos, una cifra que aumentará a 120 en los próximos tres años. Estos vehículos pueden clasificarse en tres grupos, según la forma de aprovisionamiento de energía. El primero agrupa a los denominados eléctricos puros o a batería (VEB). Impulsados por uno o más motores eléctricos, solamente emplean las baterías como fuente de energía. “La batería debe recargarse en la red eléctrica, pero también puede aprovechar la energía regenerada por el vehículo durante la desaceleración y el frenado”, explica el ingeniero electricista Raul Fernando Beck, responsable del Área de Sistemas de Energía de la empresa Fundação Centro de Pesquisa y Desenvolvimento en Telecomunicações (CPqD), de Campinas (São Paulo), y coordinador de la Comisión Técnica de Vehículos Eléctricos e Híbridos de la Sociedad de Ingenieros de la Movilidad (SAE Brasil). Éstos resultan ideales para el tránsito urbano, pues disponen de una autonomía limitada. “Las baterías actuales permiten que los autos recorran un promedio de 250 kilómetros (km) sin necesidad de recarga”, dice Beck.

El segundo contingente es el de los vehículos eléctricos híbridos (VEH), que disponen de al menos un motor eléctrico y un motor de combustión interna. En este caso, no es necesario recargar la batería en un surtidor eléctrico, el nombre con que se denomina al puesto de carga, ya que la misma es alimentada exclusivamente por un generador accionado por el motor de combustión, que también se utiliza para impulsar el auto. Por lo tanto, el vehículo se abastece en surtidores de combustible tradicionales. La ventaja de los híbridos reside en su mayor autonomía. Pero, por otra parte, no están totalmente exentos de emisiones. El tercer grupo es el de los híbridos plug-in (VEHP), una combinación entre los eléctricos puros y los híbridos. Estos modelos también cuentan con dos motores distintos (de combustión y eléctrico) y puede alimentárselos tanto con combustibles tradicionales, tales como gasolina y gasoil (todavía no existen plug-in a alcohol) como a partir de la red eléctrica (observe el gráfico).

Tesla Model 3: las primeras unidades del auto “popular” de Tesla fueron entregadas en julio de este añoTesla

La matriz energética
La mayor ventaja de funcionamiento de los vehículos eléctricos es su nula o escasa emisión de contaminantes y de gases de efecto invernadero. Con todo, dicha ventaja puede desvanecerse dependiendo de la matriz energética del país donde circula la flota. En muchas naciones europeas, la mayor parte de la electricidad se genera mediante fuentes no renovables y contaminantes, tal como es el caso de las centrales termoeléctricas que queman carbón. Por eso, aunque los autos eléctricos no contribuyan directamente al aumento de la contaminación atmosférica y el calentamiento del planeta –dado que su nivel de emisiones es nulo o muy bajo–, la energía que alimenta sus baterías es producida por una fuente “sucia”. Siendo así, la huella de carbono de éstos se incrementa. La huella de carbono es un índice que mide el impacto de cierta actividad humana o tecnología sobre el ambiente a partir del cálculo del CO2 emitido.

El asunto es polémico y divide la opinión de los expertos. Si en el cálculo de la huella de carbono consideramos también la energía consumida en la fabricación del vehículo y sus componentes, la ventaja de los eléctricos disminuye todavía más. “Se consume mucha energía para la fabricación de las baterías. Si esa energía es generada por combustibles fósiles, las emisiones de CO2 son considerables y la huella global del automóvil eléctrico se incrementa”, explica el ingeniero mecánico Francisco Emílio Baccaro Nigro, docente de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo (Poli-USP) y asesor de la Secretaría de Energía y Minería del Estado de São Paulo. De todos modos, resalta Nigro, entre quemar combustibles fósiles en motores de combustión, o bien para generar energía eléctrica que alimentará a vehículos eléctricos, esta segunda opción es ambientalmente más amigable, dado que estos transportes son más eficientes en el uso de energía que los automóviles con motor impulsado a combustible fósil.

Pero hay quienes opinan lo contrario. Para el físico José Goldemberg, experto en energía, la fabricación del auto eléctrico sólo vale la pena para aquel país que lo fabrique si la mayor parte de su matriz energética fuera renovable, como ocurre en Brasil. “En el caso de Estados Unidos, donde la mayor parte de su producción de energía eléctrica parte del combustible fósil, no veo la ventaja de sustituir al motor de combustión. Aquí sí habría beneficios”, dice Goldemberg, quien es presidente de la FAPESP. La matriz energética brasileña está basada en la fuente hidráulica, que se considera limpia y renovable, y provee el 64% de la electricidad generada. Por eso, los vehículos eléctricos tienden a mostrarse ventajosos desde el punto de vista ambiental cuando se los compara con aquéllos impulsados a gasolina o a gasoil. Esta ventaja se mantiene incluso cuando se los compara con los vehículos impulsados a etanol, un combustible sostenible y menos agresivo para el ambiente. “La huella de carbono de la electricidad generada en Brasil es muy similar a la del etanol. Pero esa relación podría alterarse si el país pasara a utilizar más centrales termoeléctricas como complemento de las hidroeléctricas”, comenta Nigro.

Para él, un automóvil híbrido a etanol podría ser la mejor solución para el país. “Un modelo con esas características tiene todo el sentido”, afirma Nigro. El ingeniero electricista Ricardo Takahira, director del Núcleo de Investigaciones de la ABVE y miembro de la Comisión Técnica de Vehículos Eléctricos e Híbridos de la SAE Brasil, tiene una opinión similar. “Se debe apoyar la hibridación flex fuel y dar un paso adelante en términos tecnológicos. Pero sin volúmenes expresivos de venta de vehículos eléctricos en el país resulta difícil que las multinacionales autoricen inversiones en investigación y desarrollo (I&D) y producción local”, opina Takahira.

Silencioso y eficiente
La escasa emisión de ruidos –ya que en el auto eléctrico no hay quema de combustible, que es la principal causa del ruido que producen los motores de combustión– y el bajo costo de desplazamiento son otras de las ventajas de los eléctricos. Un estudio de CPFL Energía, reveló que el costo por kilómetro rodado de un automóvil a combustión es de 0,31 reales, mientras que el de un vehículo eléctrico es de 0,11 reales, o sea, tres veces menos. El elevado rendimiento energético también configura un diferencial de esos modelos. “Mientras la eficiencia energética de los autos a combustión interna es de alrededor del 25%, en los vehículos eléctricos la misma arranca del 85%, dependiendo del modelo”, resalta el experto de la ABVE. El consumo energético de un vehículo es la cantidad de energía suministrada por la fuente (batería, gasolina, gasoil, alcohol, etc.) empleada efectivamente para impulsar al mismo. En ese proceso, parte de esa energía se pierde en forma de calor.

Pese a su condición ecológica y al auge de las ventas en el exterior, no todo son buenas noticias en el segmento de los eléctricos. “Las baterías son el talón de Aquiles de estos modelos. Las actuales resultan poco eficientes por la limitada autonomía que brindan a los vehículos, son pesadas, su producción es cara y representan buena parte del costo total del auto”, explica el ingeniero mecánico Marcelo Augusto Leal Alves, del Centro de Ingeniería Automotriz (CEA) de la Poli-USP (para informarse más sobre los estudios relativos a las baterías).

Los principales fabricantes globales de baterías, entre los cuales figuran Panasonic, Samsung, LG y NEC, están en carrera para superar ese escollo. La empresa estadounidense de vehículos eléctricos Tesla, que se transformó en uno de los fabricantes de mayor valor en el mundo produciendo automóviles de lujo (el tope de gama, el Model X, tiene un costo inicial de 83 mil dólares en Estados Unidos y en Brasil se vende a casi 1 millón de reales) irrumpió en el mercado y asociada con Panasonic construyó una fábrica de baterías en el estado de Nevada, bautizada con el nombre de Gigafactory, que comenzó sus actividades este año. Elon Musk, el dueño de la compañía, espera que la fábrica logre abaratar más de un 30% el costo de producción de las baterías cuando se encuentre operando a pleno, el año que viene.

Para los expertos, la ventaja ambiental que ofrecen los eléctricos, aliada a las preocupaciones por el agotamiento de los combustibles fósiles torna a la movilidad eléctrica una fuerte promesa a futuro. “El mundo se encamina en pos de los eléctricos”, dice Nigro. Pero esta tecnología aún debe superar ciertos retos, tales como la acotada autonomía que ofrecen las baterías y su precio, aún demasiado elevado para la mayoría de los consumidores, para poder difundirla a gran escala en todo el planeta.