Los motores térmicos que emiten CO2 tienen más o menos los días contados.
Esto hará que su demanda disminuya de forma más o menos progresiva, en lo que influirán bastantes factores.
Hasta llegar a ser sustituidos estos motores por otras tecnologías que no generen este gas, contaminante no tóxico pero que potencia el calentamiento global, se pasará por sistemas de transición, de los que serán, bueno ya son, estos los más implicados; bifuel de gas (GLP o GNC) y gasolina, híbridos con motor térmico (gasolina, diésel o gas) más eléctrico con baterías.
Los que no emiten CO2 al funcionar y tomarán el relevo serán estos, algunos ya lo son; eléctrico con baterías (durante un tiempo podrán tener autonomía extendida que en realidad es híbrido), pila de combustible de hidrógeno y motor de combustión de hidrógeno.
El futuro, que podría ser presente, pues técnicamente son viables, es que sea el hidrógeno la energía, como pila de combustible e incluso en el motor térmico, en ambos casos emite vapor de agua al funcionar.
La idea de este artículo, que ya hemos desarrollado en otros, es valorar la viabilidad para viajar en 2022 de cada una de las tecnologías que hemos citado para sustituir al motor térmico de gasolina, diésel o gas en todas sus utilizaciones posibles.
Se sigue el contenido del artículo con las imágenes y textos de cada diapositiva, a los que acompañamos con introducciones que consideramos útiles.
Como anticipo, decir que la propulsión eléctrica con baterías tiene limitaciones para ser utilizada en viajes de largo recorrido si son habituales, incluso aunque haya suficientes cargadores rápidos, además de no ser posible alterar el recorrido previsto, pues precisa de valorar si hay cargadores disponibles en la nueva ruta.
En uso urbano el coche eléctrico con baterías si es adecuado, a estas velocidades la autonomía es la prevista y hay suficientes puntos de carga, al aumentar la velocidad a las de carretera se reduce sensiblemente la autonomía.
Viajar en 2022 entre ciudades de España
Hemos elegido cuatro largas rutas que cruzan nuestro país desde puntos opuestos de su periferia, pasando en cada una por Madrid:
- De A Coruña a Murcia, de Huelva a Girona, de Valencia a Cáceres y de Santander a Granada
- El mapa de España está dividido por zonas según su densidad de población
- Con automóviles de gasolina o diésel no habrá problemas para encontrar estaciones de servicio, incluso en zonas despobladas aunque estén a más distancia
- Si el automóvil es de gas no tiene que haber problemas en encontrar posibilidad de repostar GLP en zonas pobladas, en unas más que en otras, en las que tienen menos densidad de población hay bastante menos cantidad de puntos de suministro
- Si se trata de GNC la difusión es sentiblemente menor que con GLP
- En ambos casos, al ser automóviles bifuel, pueden funcionar con gas o gasolina, se podrá repostar este último combustible
Estas son las tecnologías de propulsión que vamos a utilizar para viajar en 2022:
Térmico de gasolina (1) o diésel (2):
- Al emitir CO2 dejarán de fabricarse siguiendo protocolos determinados, que podrán ser ampliados o no, pero en el futuro no estarán estos combustibles
- Actualmente ambos motores cuentan con etiqueta “C”, para lo que el diésel requiere más sistemas de limpieza de contaminantes tóxicos, lo que le encarece tanto que ya no es rentable en motores pequeños al no tener futuro
Bifuel gasolina y gas (3 GLP o 4 GNC):
- Sucede algo parecido que los dos anteriores, pues también emiten CO2
- Al ser consideramos menos contaminantes es probable que se mantengan algo más en el tiempo, pero también dejarán de producirse
Híbridos térmico más eléctrico con baterías auto recargables (5) o enchufable (6):
- Al tener motores térmicos de gasolina, gasóleo o gas que emiten CO2 también tienen los días, o años, contados
- Esta tecnología se la considera menos contaminante, como el gas, por lo que tal vez podría estar algo más de tiempo en producción
Eléctrico con baterías (7):
- Al no emitir nada circulando podría ser una solución, pero hoy por hoy no puede sustituir para todo uso al motor térmico que conocemos, gasolina, diésel o gas, y la principal razón es por su menor autonomía relacionada con la velocidad y tiempo de recarga de las baterías en la red eléctrica
Eléctrico con baterías y autonomía extendida (8):
- Tiene un pequeño motor térmico de gasolina, gasóleo o gas que permite continuar el viaje, y repostar estos combustibles aunque estén las baterías de propulsión descargadas
- Al emitir el motor térmico CO2 esta opción también quedará eliminada
- Hay posibilidad de que se pueda mantener si se utiliza hidrógeno como combustible del motor térmico, luego se habla de esto
Pila de combustible de hidrógeno (9):
- Es en realidad un sistema híbrido pues además de utilizar el hidrógeno para generar electricidad, tiene una batería de propulsión que colabora
- Por el escape emite vapor de agua
Motor de combustión de hidrógeno (10):
- El hidrógeno es un combustible que se puede utilizar en el motor térmico con bujías de encendido, y por el escape saldría vapor de agua, pero al ser más simple la pila de combustible habrá que ver que se decide y si son viables los dos sistemas de hidrógeno
Con coches de motor térmico; gasolina o diésel
Actualmente estos motores tienen etiqueta “C”, con los sistemas de limpieza de gases para no emitir contaminantes.
En el motor diésel hay más sistemas por la variabilidad de sus emisiones contaminantes según la aceleración, RPM, velocidad y estilo de conducción, en el motor de gasolina los gases contaminantes varían menos y son más fáciles de neutralizar:
- Aún con grandes avances técnicos no es posible evitar que ambos motores emitan dióxido de carbono CO2, menos el diésel que el gasolina, pero este contaminante no toxico hará que estos combustibles dejen de utilizarse según un programa de fechas determinado
- Con estos motores la utilización del automóvil es sumamente versátil para todo uso, como ejemplo dos opuestos; recorridos urbanos cortos o viajes largos en carretera
- La red de estaciones de servicio cubre todo el territorio, de forma más o menos proporcional a la densidad de población, pero incluso en zonas menos pobladas será posible repostar gasolina o gasóleo
Las tecnologías sustitutas que no emitan CO2 deberán permitir el uso del automóvil como hasta ahora.
Con coches de motor térmico; bifuel gasolina o gas (GLP o GLC)
GLP es gas licuado de petróleo y GNC gas natural comprimido, la principal ventaja de estos combustibles es su coste al tener menos impuestos.
Actualmente estos motores, que funcionan con bujías como el de gasolina, tienen etiqueta “ECO” al considerarse que contaminan menos que con gasolina.
Por la posible falta de puntos de repostaje de gas estos motores son bifuel, pueden funcionar con ambos combustibles, pero no a la vez, por lo que cuentan con dos sistemas de alimentación de combustible.
Si se asegura que las zonas por donde circula el vehículo hay suministro de gas no tendría necesidad de contar con otro sistema de alimentación de gasolina, sería el caso de algunos autobuses urbanos.
No hemos incluido los vehículos dual fuel por su escasa difusión:
- Los sistemas de limpieza de gases contaminantes son los mismos que el motor de gasolina, aunque la proporción sea diferente
- Al emitir CO2 estas tecnologías también cesarán de producirse, cuando corresponda según el programa de eliminación de esta emisión por los vehículos
- La red de suministro de GLP se concentra en las zonas más pobladas, con bastante menos difusión en las que no los son
- Con el GNC es similar, pero con bastante menos puntos de repostaje que con GLP
- Al poder funcionar con gasolina sin problemas de repostaje, hacer largos viajes es viable, aunque menos económico
Si hubiese suficientes puntos de suministro de gas sería su uso tan versátil como la gasolina o el gasóleo, prescindiendo de la doble alimentación, pero al emitir CO2 y tener tiempo limitado no es probable que aumente más la difusión.
Con coches híbridos; térmico más eléctrico con baterías auto recargables o enchufables a la red (“plug in”)
El automóvil híbrido utiliza dos energías de propulsión, a la vez o independientemente.
En este caso se trata de híbridos con motor térmico, de gasolina, gasóleo o gas más otro eléctrico alimentado por baterías de propulsión, puede haber más de un motor eléctrico:
- Las baterías de propulsión recuperan parte de su carga al decelerar, y si es la única manera de hacerlo son simplemente híbridos, a lo que se puede añadir auto recargables
- Al iniciar la marcha acelerando progresivamente se circula en eléctrico, para arrancar el motor térmico desde cierta velocidad, el motor eléctrico ayudará en aceleraciones
- A esta tecnología le corresponde la etiqueta “ECO”
- Si además de recuperarse las baterías en deceleraciones se pueden cargar en la red eléctrica se denomina a este sistema híbrido enchufable o “plug in”
- Si la autonomía eléctrica homologada es de 40 km o más le corresponde la etiqueta “0”
- Al circular con las baterías descargadas estas se auto recargan en deceleraciones, como el híbrido estándar
- Si se va por ciudad así, se pondrá en marcha el motor térmico frecuentemente lo que implica que le corresponde la etiqueta “ECO”
- El híbrido (auto recargable) es para todo uso, con menos consumo urbano que en carretera
- El híbrido enchufable, además de para el mismo uso, permite recorridos en el entorno de 40 km en eléctrico, adecuado para trayectos frecuentes que no superen la autonomía y recargar habitualmente en red, dejando el motor térmico para recorridos más largos, incluso conservando la carga de las batería para que al llegar a entornos urbanos se pueda circular en eléctrico y cumplir lo que corresponde a la etiqueta “0”
Con coches eléctricos de baterías y de baterías con autonomía extendida
Esta tecnología hace que uno o más motores eléctricos alimentados por las baterías de propulsión permitan el desplazamiento del automóvil.
Al no emitir nada al exterior a este sistema de propulsión le corresponde la etiqueta “0”.
La electricidad almacenada en las baterías aporta toda la fuerza, par, que se necesita para el movimiento por lo que no precisa embrague ni caja de cambios:
- La diferencia entre el eléctrico y este con autonomía extendida es que el último cuenta con un motor térmico de gasolina, diésel o gas, que permite seguir circulando con estos combustibles si no hay donde cargar las baterías en red, emitiendo CO2 entonces
- Se comporta como un híbrido, pero se denomina eléctrico con autonomía extendida al ser mayor el recorrido en eléctrico que en térmico, este es un sistema de emergencia o ayuda para situaciones específicas no previstas
- Una opción sería que el motor térmico fuese de hidrógeno, que no emite CO2, pero con hidrógeno hay otras opciones que pueden ser más interesantes
- La autonomía eléctrica va progresivamente aumentando, ya se habla de más de 800 km con batería que pueden llegar a 900 V
- En recorridos urbanos la autonomía eléctrica es sensiblemente superior a la que se logra en carretera a más velocidad
- Para uso urbano o recorridos en entornos en los que no se circule a elevada velocidad, hasta unos 90 km/h, el automóvil eléctrico es una buena opción, si no se necesita autonomía superior a la que permite, y las cargas habituales no son rápidas
- Si se ha de superar la autonomía, como en el caso en el que estamos de viaje largo, es necesario programar el recorrido, donde parar a recargar y que tipo de cargadores hay, para no prolongar en exceso el tiempo del viaje
- Si no se hacen muchos viajes y las cargas rápidas no son habituales la fatiga adicional de las baterías será asumible, se aprecia por la merma de autonomía según se van degradando
- Pero si es frecuente recurrir a cargas rápidas las baterías verán reducirse antes su autonomía
- Además se ha de tener en cuenta que pasaría si en entornos urbanos con espacio limitado hay gran cantidad de vehículos que tienen etiquetas que les permiten circular
- También en caso de mucho coche eléctrico en carretera en fechas en las que hay congestiones, por vacaciones, climatología u otra causa, y han de recargar su baterías muchos de los coches a la vez …
Tal como está hoy la tecnología del coche eléctrico parece que no es lo más adecuado para viajes frecuentes de largo recorrido, aunque hubiese cargadores rápidos suficientes.
Con coches de hidrógeno; pila de combustible de hidrógeno o de combustión
El hidrógeno será muy probablemente el sustituto de los combustibles fósiles para todo uso del automóvil, con la electricidad por baterías para utilizaciones que no precisen de mucha autonomía o no se vean afectados por el tiempo de recarga de las baterías en la red eléctrica.
Hay dos alternativas para utilizar el hidrógeno como fuente de energía:
Pila de combustible de hidrógeno:
- Con el oxígeno del aire e hidrógeno del depósito la pila de combustible produce electricidad para mover el motor eléctrico que desplaza el automóvil, la propulsión es eléctrica
- Se complementa con una pequeña batería que colabora en algunos casos
- Por el escape se emite vapor de agua
- No necesita embrague ni caja de cambios
- La autonomía y tiempo de repostaje son como en los motores térmicos de gasolina, gasóleo o gas
- Pero para que sea viable ha de haber hidrogeneras y actualmente no hay prácticamente
Motor térmico térmico de hidrógeno:
- En un motor de gasolina, es decir con bujías de encendido, se sustituye el combustible por hidrógeno, es más o menos similar a GLP o GNC
- Al tener motor térmico el par aumenta desde ralentí lo que implica que hace falta multiplicarle, es decir se necesita embrague, o convertidor de par, y caja de cambios
- Al comparar este sistema con la pila de combustible de hidrógeno esta es más simple, no necesita embrague ni caja de cambios
- Podría ser tal vez una opción para automóviles eléctricos con autonomía extendida
Pero para que sea viable el hidrógeno en cualquiera de sus posibles aplicaciones ha de poder repostarse en suficientes puntos de suministro, y es lo más importante que se ha de hacer para su desarrollo e implantación.
Los aspectos técnicos están resueltos, ya hay oferta a elevado coste por la mínima producción, pero no hay donde repostar.
