Desarrollo de productos y servicios en el sector del transporte eléctrico.

En todo el mundo, el transporte particular, el público y el de carga están evolucionando a gran velocidad y los vehículos eléctricos se han convertido en una alternativa a los sistemas de tracción tradicionales. Sin embargo, México está rezagado en este sector y existe poca investigación y desarrollo tecnológico. Por esta razón, investigadores del Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL) identificaron que era indispensable crear la infraestructura necesaria para la realización de estudios del transporte eléctrico, especialización de investigadores y construcción de nuevas tecnologías para desarrollar productos y servicios de alta calidad en el sector del transporte eléctrico.

Para lograr lo anterior, se trabaja en el proyecto titulado “Creación de infraestructura para el desarrollo y evaluación de opciones tecnológicas energéticas en sistemas avanzados de tracción eléctrica”, a cargo del doctor Ulises Cano Castillo. Este proyecto es apoyado por el Fondo Sectorial Conacyt-Secretaría de Energía-Sustentabilidad Energética.

“En realidad, nuestro equipo viene trabajando en temas de transporte eléctrico desde hace una década, y el proyecto surge porque vimos que no hay suficiente infraestructura para el desarrollo de vehículos eléctricos a baterías o a hidrógeno, y también por la falta de especialización en los investigadores. Es vital que los científicos e ingenieros se especialicen en temas muy específicos al momento de diseñar un vehículo de tracción eléctrica”, comenta en entrevista el doctor Cano Castillo, quien es originario de la Ciudad de México, egresado, con mención honorífica, de la Facultad de Química de la UNAM.

México tiene una gran oportunidad para mejorar su eficiencia energética mediante transporte eléctrico, pero es necesario producir electricidad para recarga de baterías y para generar hidrógeno para autos a celdas de combustible mediante fuentes renovables de energía.

Vehículo eléctrico y planta de potencia

Uno de los productos finales del proyecto será una plataforma avanzada de un vehículo eléctrico; sin embargo, será la continuación de un desarrollo previo de un vehículo eléctrico utilitario híbrido, construido en conjunto con el Centro de Investigación en Mecatrónica Automotriz (CIMA) del ITESM, la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), el Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (Cenidet) y el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICyT). Este vehículo incluyó el diseño y manufactura de varios componentes del mismo: chasís, transmisión, carrocería, suspensión, electrónica de potencia para las baterías y para una celda de combustible, así como una planta de potencia a base de celdas de combustible de hidrógeno con tecnología propia del INEEL.

“El INEEL cuenta con muchos años de experiencia en tecnologías de conversión de energía electroquímica basadas en celdas de combustible a hidrógeno y en la generación de hidrógeno por fuentes renovables. De hecho, tenemos cinco patentes otorgadas, dos modelos de utilidad y dos patentes más en trámite. Nuestra tecnología es de celdas de combustible de membrana y trabajamos con éstas prácticamente desde el año 2000”, expone el doctor Cano.

Para el vehículo construido por el INEEL y las demás instituciones, se desarrolló una planta de potencia de 3 kW, pero el sistema brinda hasta 5 kW, potencia por encima del especificado para el vehículo eléctrico utilitario, el cual ya es un prototipo terminado que está dirigido a la industria de distribución de productos como alimentos y otros bienes. Este sistema cuenta con celdas de combustible, además de un “balance de planta”, que incluye tuberías, válvulas que controlan la alimentación de hidrógeno, sensores de monitoreo de presión, temperatura, voltaje y corriente, etc., así como también un control electrónico que funciona como un cerebro que observa el funcionamiento integral del vehículo y toma decisiones en tiempo real, con el fin de que el motor eléctrico y el hidrógeno sean seguros para el vehículo y sus ocupantes.

El nuevo proyecto del INEEL, en el cual también participa el ITESM, buscará mejorar las propuestas en manejo de energía de este vehículo, será más compacto e instalará motores más eficientes en cada rueda, entre otras mejoras.

El doctor Cano Castillo asegura que son más los beneficios de utilizar un auto eléctrico que uno a gasolina, y pronto serán una realidad tangible en México. Sin embargo, es necesario que se modifiquen políticas públicas relacionadas con protección ambiental, movilidad y eficiencia energética: “México tiene una gran oportunidad para mejorar su eficiencia energética mediante transporte eléctrico, pero es necesario producir electricidad para recarga de baterías y para generar hidrógeno para autos a celdas de combustible mediante fuentes renovables de energía. En 2016, el jefe de Gobierno de la Ciudad de México firmó un acuerdo para que la ciudad y otras urbes, como Atenas, Madrid y París, prohíban en 2025 el uso de vehículos con diésel, lo cual es un gran logro para el país, pues al final habrá menos contaminación y los usuarios ahorrarán dinero”.

El proyecto del INEEL concluirá en el año 2020. Un importante avance ya tangible es la promoción de servicios especializados que están otorgando a centros de investigación y empresas, como pruebas de baterías para aplicaciones de transporte, así como cursos y estudios especializados. Por otro lado, ya están en pláticas con compañías que están invirtiendo en autos eléctricos, con la oportunidad de contar con la tecnología creada por el INEEL, evitando la dependencia tecnológica externa.

Otros logros importantes son la formación de un Centro de Innovación Tecnológica en Transporte Eléctrico (CITTE), junto con el CIMA del ITESM; y el desarrollo de un Taller de Transporte Eléctrico, con la participación de empresas como Moldex, Movilidad Responsable (Copemsa), Femsa y la firma alemana PEM Consulting México, con la finalidad de trabajar conjuntamente para el desarrollo de vehículos eléctricos de última generación.

Ulises Cano Castillo tiene un doctorado en Electroquímica por la Universidad de Oxford (Reino Unido), así como 30 años trabajando en electroquímica aplicada en el INEEL (antes IIE) y, en los últimos 10 años, se ha dedicado al estudio de la electroquímica aplicada a vehículos eléctricos de baterías y de celdas de combustible de hidrógeno.

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