POR:Lariza Montero
Autos innovadores y sustentables: cómo se transforma la industria automotriz por las nuevas tecnologías en almacenamiento de energía.

El genio humano ha dedicado mucho tiempo y energía a solucionar las necesidades de transportación. Ahora también, a resolver las necesidades de cuidar el planeta y lograr disminuir los contaminantes generados por uno de los artefactos más usados en el mundo. A poco más de un siglo de que Henry Ford introdujera el motor de arranque para coches de gasolina, con el legendario Modelo T, ahora nos toca ver la magistral revancha de una tecnología que, por décadas, esperó la curva para rebasar.

 

Hagamos un poco de historia para luego poder disfrutar el zumbido de un auto Tesla cuando éste pase frente a nosotros a 480 kilómetros por hora.

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Réplica del Flocken Elektrowagen Foto: Franz Haag

A finales del siglo XIX, y todavía principios del XX, el caballo era el medio de transporte más utilizado en América, aunque ya existían diversos tipos de automóviles. En el caso del primer carruaje eléctrico, el Flocken Elektrowagen, en 1840 corría a 6 km/hr y, medio siglo después, una vagoneta eléctrica alcanzaba la velocidad de 22 km/hr. Por su parte, los motores a gasolina usaban una manivela grande y pesada para encenderse, producían mucho ruido y olores muy fuertes. Los autos eléctricos no presentaban estas dificultades. En 1898, Ferdinand Porsche desarrolló el P1, un pequeño auto eléctrico. Años después construyó el primer auto híbrido-eléctrico con electricidad y motor de gas. En 1911, Thomas Alva Edison introdujo nuevas baterías recargables de níquel-hierro, que permitieron una velocidad de 130 km/h. Con esto, los autos eléctricos obtuvieron el 90% de las ventas totales de ese año.

Según el ingeniero barcelonés Agustín Payá, la invención del auto eléctrico ha significado, a lo largo de la historia, una compilación de tecnologías. En Alemania, Estados Unidos y Escocia se construyeron diversas baterías y motores eléctricos. En Hungría, Holanda, Francia y Reino Unido, se desarrollaron baterías más potentes y se experimentó con autos eléctricos a escala.

La competencia era cerrada. En 1912, el Modelo T de Henry Ford con motor a gasolina, el hallazgo de nuevos yacimientos de petróleo, el bajo precio del gas y la gasolina, el aumento de carreteras en zonas rurales y estaciones de abasto, le dieron auge a este tipo de motor y, al mismo tiempo, este auge provocó la temporal extinción de los autos eléctricos en 1935.

El gran aporte: la batería

La creación de la batería, ese acumulador de energía que permite el arranque, ha sido clave en el desarrollo de los autos eléctricos. Primero se fabricaban de ácido-plomo, luego de níquel-metal-hidruro y ahora la mayoría son de ion-litio, aunque la Universidad de Stanford está experimentando con una batería hecha de aluminio-grafito que prometería una recarga inmediata, con menor energía.

Actualmente existen diversos tipos de autos eléctricos. Estos vehículos dependen de la batería y el motor eléctrico. No requieren motor de combustión para funcionar.

Un auto híbrido-eléctrico necesita de un motor de combustión a gasolina o diesel para cargar electricidad. También tiene un motor eléctrico. Se puede enchufar, puede usar energía del manejo (energía de tracción) y de la batería de combustible líquido. Un auto híbrido cuenta con dos motores; uno eléctrico y otro mecánico. El conductor puede alternarlos para ahorrar gasolina y bajar emisiones contaminantes. No se puede enchufar a la electricidad pero, al estar en movimiento, la energía se toma del combustible líquido.

Tesla y la desaparición del motor de gasolina

“Tesla” es una palabra que suena a música cuando es pronunciada por los amantes de los autos. Los ojos les brillan, sus mejillas se sonrojan y se sueñan dentro de uno de sus estilizados modelos. La empresa automotriz, creada apenas en 2003 y especializada en autos eléctricos, quiere convertir el motor a gasolina en una cosa del pasado. Su primer modelo fue el Tesla Roaster, un deportivo biplaza eléctrico. Después lanzó el Model S, un sedán de carrocería de aluminio, alimentado sólo por electricidad, capaz de alcanzar los 480 km/hr con una única recarga.

Tesla Dual Motor

El motor dual del Model S de Tesla proporciona una tracción excepcional sin sacrificar eficiencia.

Su director, Elon Musk, ha dicho que conducir un auto eléctrico con estas características “es como viajar al futuro”. El Model S se puede cargar en cualquier enchufe, no tiene escape ni tanque de gasolina, su batería esta hecha de 7,000 células de iones de litio, con una capa de material “secreto”, motor de inducción con un cilindro de cobre de alta conducción que se conecta a las ruedas. Puede acelerar de 0 a 100 kilómetros en menos de seis segundos. Tiene frenos regenerativos, su carrocería está hecha de aluminio súper ligero y posee un diseño aerodinámico. Musk está convencido de que estos autos van a desencadenar una revolución mundial. Los autos Tesla tienen un sólo pedal, pues sus frenos regenerativos permiten que, cuando el conductor desacelera, el coche frene automáticamente y, al mismo tiempo, acumule energía para su recarga.

Otras baterías posibles

La doctora Elsa Prada, del Departamento de Física de la Materia Condensada, de la Universidad Autónoma de Madrid, comenta que, recientemente, la Universidad de Córdoba, en España, junto con algunas empresas privadas, ha desarrollado una batería de grafeno para automóviles con una autonomía de 1,000 km. Este nuevo desarrollo cuenta con una densidad energética mayor que la tecnología actual de ion-litio. Para la doctora Prada, las celdas de polímero de grafeno darán al sector del automóvil muchas ventajas por su eficiencia en el suministro de energía.

México y los autos eléctricos

En nuestro país, la cantidad de autos eléctricos que circulan actualmente todavía es mínima: 200 autos en todo el país, según la Comisión Federal de Electricidad. Si bien la contaminación y el constante aumento al precio de la gasolina hacen necesaria la movilidad sustentable (autos con motores más eficientes, innovadores y económicos), lo más importante es la generación de energías limpias para alimentar autos eléctricos e híbridos, asegura en entrevista el académico del Departamento de Ingeniería de la Universidad Iberoamericana, Enrique Healy.

El modelo de los autos eléctricos se considera efectivo y limpio en países cuya electricidad proviene de fuentes de energía renovable. En países petróleo-dependientes, la recarga de un auto eléctrico se hace con energía “sucia”, pues se produce con la quema de petróleo o gas (recursos son muy contaminantes) y genera una importante huella de carbono. Por tanto, un auto eléctrico en estas condiciones no se puede considerar ecológico ni sustentable, según Healy.

Para el especialista en ingeniería automotriz, el Sol es una importante fuente de energía limpia que se podría aprovechar en el país para generar electricidad, pues es útil para recargar las baterías de un auto eléctrico o híbrido, ya que, con un panel fotovoltaico de 10 metros instalado en el techo de una casa, con la carga de un día se genera energía suficiente para recargar un auto. “El Sol es una energía que casi no se utiliza y México se encuentra en el hemisferio del planeta que tiene el mejor cinturón geográfico con las mayores horas-sol al año en todo el mundo”.

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La experiencia en Europa

Entrevistado en la Facultad de Mecánica del Politécnico de Milán, el ingeniero Ferdinando Luigi Mapelli también considera que la evolución de los autos eléctricos debe caminar en paralelo con el desarrollo de las energías limpias de un país; hacerlo por separado es inviable. El promotor de la movilidad eléctrica en Milán comenta que en su país se trabaja en la fusión nuclear a baja temperatura (cold nuclear fusion), una energía inocua, abundante, y en proceso de experimentación, que se podrá utilizar en los autos eléctricos. Otra energía ya disponible para los autos híbridos o híbridos-eléctricos es el hidrógeno. “Cuando el hidrógeno está en el auto se produce corriente eléctrica sin emisiones; por eso es un combustible ecológico”.

Los incentivos por parte de gobiernos y empresas serán definitivos para el auge de autos no contaminantes. Por ejemplo: en Milán, los autos de motor de gasolina pagan una cuota por entrar al centro de la ciudad; los eléctricos, no. En Alemania y Holanda, los seguros para los autos eléctricos son más baratos y no pagan peajes. En varios países europeos, las automotrices deben disminuir cada dos años el 20% de las emisiones de dióxido de carbono y residuos de hidrocarburos de sus autos nuevos, mientras que los autos eléctricos se ofrecen a precios más bajos.

Pronóstico de ventas globales de autos eléctricos

Las ventas de vehículos eléctricos podrían crecer aproximadamente un 7 por ciento, o bien 6.6. millones de unidades por año alrededor del mundo hacia 2020, de acuerdo con un pronóstico de la agencia de investigación Navigant Research. Los predicciones de ventas globales entre 2013 y 2020 esperan un crecimiento del 11.5% para vehículos híbridos y eléctricos. Un 31.9% en los vehículos plug-in híbridos eléctricos y un 31.5% en vehículos de batería eléctrica. Asia Pacífico y Norteamérica son las regiones donde se pronostica el mercado más grande para los vehículos híbridos eléctricos. El Este de Europa, Asia Pacífico y Latinoamérica se dividirán en partes iguales entre estas tres transmisiones. Asia Pacífico será el mercado más grande para los vehículos plug-in eléctricos.

La carrera por la mejor tecnología sigue y cada vez promete ser más veloz y más limpia.

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