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lunes, 25 de abril de 2016

Sostenibilidad y movilidad eléctrica

¿Que es la sostenibilidad?¿Tiene alguna relación con la movilidad eléctrica?¿Que hay que saber de la de electricidad en baterías?




Aunque las respuestas más rápidas serían "no sé", "no sé" y "pocas cosas", prefiero elaborarlo un poco y que cada uno saque sus conclusiones. Y, como siempre, el que quiera discutir o preguntar lo que sea, bienvenido.



¿Qué es la sostenibilidad?

Una palabra tan desgastada como la sostenibilidad señala algo así como lo que puede perdurar de forma indefinida, sin riesgo de agotamiento.

Parece fácil pero, para las distintas opciones que vamos eligiendo en nuestra vida, ¿estamos siempre seguros de cual es la alternativa más adecuada desde el punto de vista de la sostenibilidad?
Sí claro que estamos seguros. Incluso cuando nos equivocamos. Y es que la respuesta no siempre es evidente, por muy buenas intenciones que tengamos. A ver qué excusa le ponemos a las siguientes generaciones.

Si a la salida de un supermercado no tenemos bolsa propia y tenemos que elegir entre usar bolsas de papel o de plástico, ¿qué bolsa sería ambientalmente más sostenible? Es posible que no sea tan evidente, (aquí desarrollan un poco el tema en correcto inglés con subtítulos).
Si hablamos de alimentos, ¿qué es más sano y sostenible?¿tomates con su etiqueta oficial de ecológicos o de los normales?.  En este caso la respuesta es más retorcida todavía.

Para aclarar qué se puede considerar sostenible, a veces lo más fácil es ir "desde el otro lado". Es muy fácil reconocer todo lo que, si se llega a implantar de forma generalizada, nos lleva en una dirección en la que el asunto acaba reventando y se hace insostenible. Sostenibilidad sería cualquier cosa menos eso.

Uno de los ejemplos más claros de insostenibilidad en los últimos años ha sido el desarrollo económico basado en la construcción. Es evidente que, más pronto que tarde, se nos acaban los sitios en los que edificar y la cantidad de gente con dinero para comprar casas. Y las urbanizaciones "el encinar de nosedonde" y "los prados de tal y Pascual", que sustituyen a los encinares y prados del mismo nombre, se quedan medio vacías. Después de haber eliminado la naturaleza que había en ese sitio y después de dejar unos cuantos bolsillos rotos por el camino.

Por otro lado, como indica su nombre, la sostenibilidad implica no caernos. Cualquier cambio se debe realizar a un ritmo que permita la adaptación de la gente a la nueva situación. Si mañana no consumiésemos ya ni una tonelada de carbón, la atmósfera dejaría de recibir montones de CO2 y otros gases, bien, pero tendríamos un montón de gente en cuencas mineras en una situación muy difícil y sin trabajo. Insostenible. Si alguien ve soluciones fáciles es que no ha entendido bien el problema.

La sostenibilidad tiene su componente ecológica o ambiental, pero también tiene la componente social. No se puede hablar de sostenibilidad sin una cierta garantía de tener las necesidades básicas cubiertas y, en la sociedad actual, podemos considerar que una de las necesidades básicas es el transporte. No es la más básica o importante, pero es la que más nos ocupa aquí enbicipormadrid. Y hablamos sobre todo de transporte urbano de personas y es en lo que, ahora mismo, tenemos unas enormes posibilidades de mejora.

Movilidad

Lo primero que hay que tener claro es que la movilidad tiene impactos importantes de diferente tipo y que, la forma más radical de disminuir su coste y su efecto es reducir su necesidad. Hay formas de vida que requieren unos recursos en movilidad mucho mayores que otras. Si vives a 20 km del trabajo y tienes que ir todos los días, requerirás infraestructuras y energía en unas cantidades enormes comparado con quien tenga 5 km.

La sostenibilidad en el transporte debería ser fácil de medir. Consume energía, y espacio. Y algo suele contaminar en algún sitio.

Un vehículo necesita un espacio preparado para moverse. Incluso para estar quieto. Está claro que los costes no salen únicamente del bolsillo del que se mueve, sino también de muchos otros. (Aunque usted pueda pagarlo, España no puede... señor Marqués). Me refiero a la dedicación del espacio común de las ciudades a la circulación y al aparcamiento pero también a aquello que no tiene remedio pagando. Son cosas que se gastan o se estropean y no hay vuelta atrás. Como los nuevos espacios ocupados por infraestructuras, esos senderos de campo que ensanchan y ponen cunetas o asfaltan. -"Hagamos los lugares naturales bonitos accesibles para todos"-. Vaya barbaridad. Si puedes llegar a todas partes en coche te habrás cargado buena parte de la gracia de ese sitio. "Nuestros vehículos "todo terreno" podrán acercarles a algún punto con el fin de acortar distancia en su ruta". Una de las condiciones de la sostenibilidad ambiental debe ser que no todo tiene por qué estar dedicado a mayor gloria de la accesibilidad y el turismo. Prefiero que no maten a la gallina de los huevos de oro. En la naturaleza, se alcanza la sostenibilidad cuando no hay accesibilidad.

Energía

Aparte de ocupar espacio, la movilidad también consume energía.  Para poder mover un vehículo con tracción mecánica hay tres opciones:
  • Que la energía se obtenga de quemar productos químicos, combustibles que se transportan en el propio vehículo. Es lo que hacen los habituales de combustión interna.
  • Que la energía se le transmita al vehículo desde fuera según se utiliza, como en el metro
  • Que la energía se acumule en el vehículo en baterías, en forma de reacciones químicas que producen energía eléctrica. Prácticamente sin variación de masa.
Si asociamos el nivel de sostenibilidad al tipo de energía para movernos, probablemente la mejor energía sea la eléctrica. Por una parte no produce contaminación donde se utiliza y por otra, admite formas de producción basadas en energía renovable sin emisiones. El problema que tiene es que, a gran escala, en una red, todo lo que se consume se está produciendo exactamente en ese momento y no se puede (casi) guardar. De toda la que produce, la parte que se puede guardar entre baterías y otras formas, es minúscula. Por eso los precios cambian con las horas. Es más cara cuando se consume mucho ( aprox 9 de la tarde) y más barata a las 4 de la mañana.

Un tema adicional a tener en cuenta es el coste ambiental de la producción de las baterías actuales (Litio) o de las más antiguas (Plomo). A ver si vienen ya con grafeno o con algo menos contaminante.

Electricidad

Para hablar de baterías, merece la pena tener claros dos conceptos.

La potencia es el trabajo que se produce en cada instante y se mide en vatios (W). Como referencia, una bombilla incandescente típica de las antiguas consumía 100W y una bici eléctrica está limitada a 250W. La potencia de un vehículo se puede medir  en vatios, pero es más habitual hacerlo en caballos de potencia, de modo que una moto de 100 caballos tiene 74.600 vatios de potencia. O lo que es lo mismo, 74,6 kilovatios (kW)

Si consumimos una potencia durante un tiempo, habremos consumido una energía. El resultado se obtiene multiplicando la potencia por el tiempo y se mide en kilovatios hora (kWh).
La cantidad de gasolina que tendríamos en un depósito es equivalente a la energía que se acumula en la batería y se mide en kWh (kilovatios hora).

Las baterías tienen una capacidad en kilovatios hora pero también se mide a veces de otras formas. Como un vatio es el resultado de multiplicar la tensión, voltios (V) por la corriente o intensidad, amperios (A), a veces, los kilovatios se la batería se identifican como amperios hora (Ah). Un valor típico para una de coche podrían ser 70 Ah. Realmente, eso no es una unidad de energía, pero como las baterías de coche son de 12  voltios, esa batería sería de 70*12=840 vatios hora.

En el caso de las baterías de bici, suelen dar la tensión y la intensidad en amperios hora porque siempre puedes poner una batería mayor, de más Ah, pero la tensión es fija, solo puede ser la que te marquen la electrónica y el motor. Típicamente 24 o 36 voltios. Una tensión mayor no implica mayor potencia ni mayor capacidad. Eso lo da multiplicar la tensión por la intensidad.

Los coches eléctricos suelen tener lo que llaman freno regenerativo. Es que, para retener o frenar, el motor pasa a funcionar como un generador y carga la batería. Se puede llegar a recuperar del orden del 20% pero no es habitual ponerlo en bicis. Entiendo que es solo por un tema económico.

Es divertido ver en youtube y por ahí lo que llaman "motores magnéticos" (todos los motores y generadores eléctricos usan siempre campos magnéticos) que, supuestamente funcionan sin consumir energía y que generan lo que consumen. Si alguien pretende haber hecho uno, ya está tardando en pedir que le concedan un premio nobel y someterse a la incomprensión de los que sí saben algo de electricidad, termodinámica o física.

Sostenibilidad y vehículos eléctricos

Mucha gente lo que querría es ser muy sostenible pero sin cambiar prácticamente nada de sus usos y costumbres habituales. Para eso, la movilidad eléctrica aporta un nivel de sostenibilidad capaz, al menos, de acallar conciencias. "Cambia el mundo, no tu día a día", como dicen aquí. Este coche es un gasolina (de los buenos) que, como tiene también batería para hacer 50 km en eléctrico, se considera cero emisiones. Le ponen la pegatina del cero de la DGT y todos tan contentos.

Las ganas de que todo siga igual son tan grandes, que incluso coches 100% eléctricos como el smart de car2go tienen un cambio de marchas automático que funciona igual que los de motor de explosión. Me refiero a que en la marcha directa, hay que frenar para que el coche no salga andando. Esto es un pequeño problema que tienen los de explosión y para este eléctrico han decidido imitarlo. Hay otros en los que el funcionamiento eléctrico aprovecha mejor la tecnología, como el BMW i3, en el que una vez que está la marcha D (la típica directa) el coche circula y cuando se levanta el pie del acelerador va frenando y recuperando energía hasta que, si quieres, se detiene y se queda parado. Sin necesidad de tirar energía con el freno de disco (aunque también tiene, claro).

Otro tema que tienen los coches eléctricos es que hacen muy poco ruido. Hay alguno en el que te venden, como extra, un sistema de protección de peatones que consiste en que el coche hace un ruidito a propósito (que se puede desconectar). Pero, aunque el motor hace muy poco ruido, a partir de una cierta velocidad, la mayor parte del ruido es aerodinámico y de los neumáticos con el suelo, o sea, que sonar, suena, aunque sin las vibraciones del motor de explosión.

Pero hay otra enorme ventaja de los vehículos eléctricos y es su absoluta simplicidad respecto a los de motores térmicos. Recomiendo mucho esta charla en youtube (y en español) en la que comparan los motores térmicos con relojes de cuco. Tiene bastante razón. Futura arqueología moderna.

Otra ventaja de los vehículos eléctricos es que la energía se transforma en trabajo con un rendimiento buenísimo (superior al 90%). Por eso, con mucho frío o calor, las baterías de un coche eléctrico duran menos, porque tienen que gastar energía en caldear o enfriar el habitáculo y la propia batería. En un coche con motor térmico, el rendimiento es tan malo (inferior al 20%) que con una parte del calor tirado se caldea perfectamente en invierno sin que eso afecte al consumo final. Un coche eléctrico potente puede tener 19 kWh en sus baterías y con eso tiene para unos 120 km. Esa energía equivale a algo menos de dos litros de gasolina. ¿Porqué entonces ese coche gastaría del orden de 6 litros en hacer esos 120 km? Como hemos visto, con los motores térmicos, la mayor parte de la energía se tira en forma de calor y de esos seis litros, es como si cuatro se perdiesen y solo dos moviesen el coche.

Desde luego, legalmente están favoreciendo los coches eléctricos. Aparte de menos impuestos en la compra, los cero emisiones pueden aparcar sin limitaciones en zonas verdes y azules y pueden ir con una sola persona por el bus vao de la carretera de la Coruña. Para cargarlos en casa, el que tenga garaje propio en un bloque, tiene varias alternativas que sacaron en el reglamento de baja tensión y, en cuanto a los vecinos, la instalación del enchufe para cargar no está sometido a mayorías de ningún tipo. Se informa y se pone. Claro está que lo paga el interesado, igual que lo que consuma.

Los vehículos eléctricos que no he probado son las motos. Hay algunas que no tienen nada que envidiar a las de gasolina y, visto cómo van los coches, es probable que tengan bastantes ventajas en aceleración y suavidad.

A día de hoy, el inconveniente fundamental de los vehículos eléctricos es el precio. Parte por las baterías y parte por que los complejísimos motores de explosión los tienen ya muy optimizados en coste. El tema de la autonomía para un eléctrico 100% no es problema si solo te mueves, como hace mucha gente, ida y vuelta al trabajo y poco más. Hay que tener en cuenta que, el que tiene garaje con enchufe, sale siempre de casa con "el depósito lleno". Para viajes aún no es muy práctico pero en cinco años , el panorama será, seguro, muy diferente.

Al final

Mucha tecnología, pero ni punto de comparación en el resultado en cuanto a sostenibilidad frente a lo que aquí promovemos. Si quiero ir de un sitio a otro en Madrid, lo mejor en muchos casos seguirá siendo ir en bici. Habrá vehículos que tengan que llevar mucho peso o mucha gente y sí que tendrá sentido que sean eléctricos e incluso esa misma electricidad será útil para bicis, como ha pasado con las bicimad, Pero, por mucho que la movilidad eléctrica sea ecológica, estupenda y bla bla bla, lo que está claro es que es muchísimo menos sostenible, más caro, requiere más infraestructuras y más energía que nuestras humildes bicis.

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