Pasado, presente y futuro del vehículo no contaminante

Guggenheim y vehículo eléctrico

La circulación de vehículos representa alrededor del 40% de las emisiones contaminantes totales en una ciudad tipo. El vehículo eléctrico, inventado antes que el de motor de combustión, es el ideal al que se encamina el hábitat urbano en busca de reducir las emisiones de productos tóxicos. En este artículo, el autor hace un repaso pormenorizado de dónde viene y hacia dónde va la movilidad sostenible.

Desde la más remota antigüedad, el género humano ha tenido tendencia a agruparse, constituyendo inicialmente poblados y, más adelante, ciudades. Estas agrupaciones humanas permitían un progreso más acelerado, al constituir núcleos de defensa contra posibles enemigos, centros de comercio y mercados donde se intercambiaban los productos agrícolas por las manufacturas realizadas en la misma ciudad, origen de la actividad manufacturera, y también centros de creación e intercambio de conocimiento. Actualmente más del 50% de la población mundial reside en ciudades, y se espera que en 2050 esta proporción supere los dos tercios.

Pero no todo son ventajas. La acumulación de personas en espacios reducidos, implicando altas densidades de población con respecto al territorio, han conllevado desde la antigüedad problemas logísticos y sanitarios, tales como el abastecimiento de alimentos y agua potable, la evacuación de las aguas residuales, y otros muchos servicios necesarios a la elevada concentración de personas. Uno de los problemas ha sido la pureza del aire de la ciudad, contaminado por las propias actividades de la misma.

Con la popularización del automóvil, las emisiones de los gases de escape comienzan a verse como problema medioambiental hacia la década de los años 70 del siglo pasado. Las administraciones europea y americana inician la publicación de legislaciones dirigidas a los fabricantes de los vehículos, a fin de limitar dichas emisiones. Estas legislaciones, que son sólo orientativas durante los ’80, se vuelven obligatorias a principios de los años ’90, en forma de las Normas Americanas de la EPA, y las Directivas Europeas conocidas como Normas Euro (Euro 1 en 1991, hasta Euro 6 en 2014). 

Estas Normas o Directivas obligan al fabricante del vehículo a un control de la cantidad de productos tóxicos en los gases de escape, regulando aquellos que son más nocivos para la salud (CO, HC, NOx, PM10). A nivel europeo, las reducciones de emisiones exigidas a los fabricantes desde antes de la aparición de la Norma Euro 1, hasta la aplicación de la Euro 6 en 2014, han sido del orden del 80-90% según el tipo de contaminante, y esto tanto para los vehículos con motor de gasolina como los diésel.

Los Híbridos Enchufables representan un paso muy avanzado hacia el vehículo totalmente eléctrico

Sin embargo, y a pesar de esta legislación anticontaminación exigida a los fabricantes de vehículos, las ciudades veían como su problema de contaminación del aire iba en aumento. En Europa, además, la Comisión y el Parlamento Europeos habían lanzado legislaciones que obligaban a las ciudades a mantener sus niveles de contaminación bajo control. La Directiva Europea de Calidad del Aire se emitió por primera vez en 1998, y ha ido teniendo varias modificaciones que han endurecido cada vez más los límites de contenido de contaminantes en el aire. Resultado de la aplicación de esta Directiva es que la mayoría de grandes ciudades europeas están incumpliendo actualmente los límites fijados, y por tanto están buscando soluciones al problema medioambiental, y especialmente al relacionado con la circulación de vehículos, que representa alrededor del 40% de las emisiones totales en una ciudad tipo.

 

Medidas para una solución

Obviamente, una de las soluciones inmediatas que tienen a su alcance los Ayuntamientos de las ciudades afectadas es la restricción al tráfico de vehículos. Nos encontramos aquí las limitaciones de circulación en determinados días a matrículas pares o impares, la limitación de circulación en ciertas zonas sensibles, la limitación de acceso a diversas zonas de la ciudad en función de la tecnología anticontaminante del vehículo (sistema de etiquetas ecológicas), la implantación de peajes urbanos, para acceder a la zona central de las ciudades (Congestion Tax de Londres, Estocolmo, etc.).

La otra vía de solución del problema medioambiental es la utilización de tecnologías de tracción más limpias, y la primera y definitiva solución que se le ocurre a todo el mundo es la utilización de vehículos eléctricos, los cuales ofrecen una situación de cero emisiones. Adicionalmente, el vehículo eléctrico es ampliamente conocido, pues fue inventado hace casi dos siglos, en un lejano 1832, anticipándose muchos años al propio automóvil con motor de combustión. Y sin embargo, se ha constatado que el automóvil eléctrico seguía teniendo el mismo problema que ha venido arrastrando durante estos dos siglos, la falta de autonomía debida a la escasa densidad energética que se puede almacenar en las baterías.

El automóvil eléctrico ofrecía hasta hace muy poco unas bajas autonomías de funcio-namiento, con recorridos inferiores a 100 kilómetros, que lógicamente han ahuyentado a los posibles usuarios. Esta situación se está solventando en los últimos años debido a los desarrollos de nuevas tecnologías de baterías (Niquel-Cadmio, Niquel-Metal-Hidruro, Ion-Litio), que están permitiendo multiplicar la cantidad de energía eléctrica almacenada y, con ella, la autonomía del vehículo hasta rangos actuales cercanos a los 300 kilómetros.

En el intermedio, y mientras se iba desarrollando el vehículo eléctrico, los fabricantes han desarrollado otras tecnologías de bajas emisiones, adecuadas a la utilización en ciudades, basadas principalmente en combustibles gaseosos, y en la utilización de filtros y catalizadores en el escape de los vehículos, para eliminar contaminantes.

Muchos fabricantes han ofrecido desde hace años vehículos propulsados por Gas Natural Comprimido o Licuado, o bien por GLP (gas licuado de petróleo). Estos combustibles ligeros, en vehículos equipados con los adecuados sistemas de catalizadores en el escape, son capaces de reducir las emisiones contaminantes en hasta un 90% respecto a los vehículos propulsados por gasoil o gasolina. Son, por tanto, vehículos ideales para circular por las ciudades, y su uso en flotas urbanas compensa su principal problema, que es la red de suministro de estos combustibles, difícil de expandir por todo un país o continente aunque muy fácil de desplegar en una ciudad.

A estas consideraciones hay que añadir, desde 1990, la creciente preocupación mundial por el efecto de calentamiento global del planeta, expresado por primera vez en el Protocolo de Kyoto, reconocido por la Unión Europea en sus Objetivos 20/20/20, y finalmente ratificado por la reciente COP21 de París, y que en síntesis viene a expresar la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (hasta un 40% en 2030 y alrededor de un 80-90% en 2050). El objetivo es que la temperatura media del planeta no aumente más de 2ºC respecto a la actual, con el fin de evitar efectos catastróficos sobre el clima.

 

Bus eléctrico TMB

 

Hacia el vehículo eléctrico 

Llegados a este punto,  volvemos a girar la mirada hacia los vehículos eléctricos, única tecnología capaz de ofrecer estos niveles de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

Puesto que, hasta hace muy poco, el problema de las baterías y la escasa autonomía de los vehículos seguía latente, se ha desarrollado una tecnología que se considera como intermedia, de paso hacia la electrificación total, y que se conoce como Vehículos Híbridos. Consisten estos en un vehículo de tracción eléctrica que, en lugar de una gran y pesada batería, equipa sólo una pequeña batería de reserva, y equipa asimismo un motor (gasolina, gasoil o gas) para producir la electricidad necesaria a bordo del propio vehículo. Estos vehículos Híbridos, en función de su tipología, llegan a ofrecer reducciones de hasta un 35% de consumo de combustible (y por tanto de emisiones contaminantes), de hasta un 50% si son Híbridos Enchufables, con la gran ventaja de que su autonomía es ilimitada, similar a los coches convencionales, y que representan un paso muy avanzado hacia el vehículo eléctrico, que finalmente ofrece reducciones de consumo energético y de emisiones de gases de efecto invernadero de hasta el 75% y, por tanto, en línea con los objetivos del planeta.

Dentro de las tecnologías para vehículos, cabe citar asimismo la utilización de Pilas de Combustible de Hidrógeno como sistema de producción de electricidad a bordo. Son una tecnología prometedora, pero que a día de hoy viene fuertemente penalizada por sus costes. Tanto la producción de hidrógeno como combustible de estos vehículos, como la propia tecnología de la Pila de Combustible, poco industrializada, hacen que por el momento los costes de compra y utilización de estos vehículos sean entre 3 y 4 veces superiores a los de un vehículo convencional.

En resumen, para la salud de nuestras ciudades y del planeta, tenemos disponibles los vehículos propulsados por gas y los Híbridos, como tecnologías fiables y plenamente utilizables; estamos avanzando a grandes pasos hacia la expansión de los vehículos eléctricos, paralela al desarrollo de las baterías, y tendremos como reserva de futuro los vehículos accionados a Pila de Combustible de Hidrógeno.

TMB cuenta actualmente con 411 autobuses a gas natural, 159 híbridos y 5 de diferentes tecnologías

Hace más de 15 años que en TMB intentamos aplicar estas tecnologías a los autobuses de Barcelona, en beneficio del medio ambiente de la ciudad. Iniciado con el despliegue de autobuses a gas natural, hoy en día son ya 411 unidades. Desde 2010, más de 400 autobuses equipan filtros de escape para reducir las partículas y el NO2. Estuvimos en una prueba piloto de autobuses de hidrógeno, comprobando que era viable técnicamente, pero no económicamente. Actualmente se están desplegando los autobuses Híbridos, con 159 unidades y otras 50 ya compradas, y en prueba de viabilidad de autobuses eléctricos, con 5 unidades de diferentes tecnologías que nos deberán marcar la tendencia de futuro.

 

Por Francisco González Balmas

Director Técnico Autobuses / Transports de Barcelona S.A. (TMB)

 

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