2011-04-05

La Verdad Sobre los Autos Electricos

Traducción libre de un artículo original de XQ6FOD, extraído desde http://ludens.cl/philo/electric.html. Gracias Manfred por autorizarnos a traducirlo y republicarlo.


La verdad sobre los autos eléctricos
Mucho se ha dicho y escrito sobre el fabuloso futuro que nos espera con los autos eléctricos. Algunos fabricantes ya están activamente ofreciendo vehículos eléctricos, otros venden automóviles híbridos, y mucho se habla sobre autos de hidrógeno, celdas de combustible (fuel cells), y así por el estilo. Estimuladas por los siempre ascendentes precios del combustible fósil, muchas personas piensan seriamente en reemplazar su vehículo convencional actual, de elevado costo de operación, por un moderno y "ecológico" auto eléctrico, híbrido o impulsado por hidrógeno. Los fabricantes están promoviendo agresivamente sus productos, prometiendo grandes reducciones en los costos operacionales, consideración hacia el medio ambiente y otros argumentos similares.
Es interesante observar que los autos eléctricos rodaron por los caminos mucho antes que los automóviles impulsados por gasolina; pero cayeron del favor de los usuarios y la gasolina resultó ser la opción elegida como portador de energía, por sobre las baterías y cualquier otra. ¿Por qué? ¿Pura codicia y poder de las compañías petroleras? Difícilmente...

He guardado silencio durante mucho tiempo, pero siento que ahora debo contribuir un poquito al conocimiento del público, aclarar algunos mitos e ideas erróneas en torno a estos temas, y desestimar las escandalosas proclamas de los fabricantes de vehículos eléctricos. Para evitar cualquier malentendido, quiero manifestar que no estoy, en modo alguno, conectado a cualquier interés relativo a los combustibles fósiles, y que me encantaría ver los automóviles actuales reemplazados por alguna cosa mejor y más ecológica. Pero odio ver a las personas, en su ignorancia o desconocimiento, engañadas por otras, más astutas, que no ven nada malo en tergiversar algunos hechos y en ocultar otros, con el fin de vender sus productos.



Primer mito: Los autos eléctricos tienen un menor costo operacional que los autos a gasolina.
Varias empresas que ofrecen autos eléctricos elogian su menor costo operacional. Un cálculo típico va así:
Su actual vehículo necesita 10 litros de gasolina para recorrer 100 kilómetros (10 km/l). A USD$1,30 por litro, son 13 centavos de dólar por kilómetro.
Nuestro súper duper auto eléctrico necesita sólo 15 kWh de electricidad para los 100 kilómetros. A 8 centavos por kWh (tarifa nocturna), resulta menos de 1,2 centavos de dólar por kilómetro. ¡Vea cuánto dinero estará ahorrando!
[Nota de la Redacción: en Chile, al menos para el consumidor doméstico, no existe una "tarifa eléctrica nocturna reducida", de manera que el costo por kWh se mantiene alrededor de USD$0,20 en cualquier horario; es decir, alrededor de 3 centavos de dólar por kilómetro, si aplicamos el cálculo del ejemplo.]
El cálculo en sí mismo podría ser correcto, pero este enfatiza algunos hechos y omite completamente otros, ¡muy importantes! Para empezar, los 10 litros por cada 100 kilómetros mencionados en el ejemplo, son válidos para un grande y robusto vehículo, que puede llevar cinco pasajeros y una cantidad importante de carga, tiene aire acondicionado y es conducido rápido. Los 15kWh por cada 100 kilómetros del caso opuesto, son para un diminuto auto eléctrico para dos personas, sin espacio para carga, y que transita a la mitad de la velocidad de los autos a gasolina. Estamos comparando manzanas con naranjas.
¿Llegará Ud. a casa en su auto eléctrico, lo estacionará, esperará hasta la medianoche o cuando disponga de tarifa baja de electricidad (si fuera el caso), y sólo entonces lo conectará para recargar? La mayoría de las personas no tienen la disciplina para hacerlo, ni la inclinación técnica para utilizar un temporizador, aunque esto último es fácil de hacer. Además, habrá muchos casos en que se verán obligados a recargar su coche durante el día, con tarifa eléctrica más costosa. Así que los 8 centavos de dólar por kWh podrían convertirse en 20 o más.

Pero la electricidad no es, ni de cerca, el factor más importante en el costo operacional. Lo que los fabricantes de autos eléctricos tratan de esconder de los clientes, es el enorme costo operacional causado por el cambio de baterías. Lamentablemente las baterías no duran mucho y son caras. Una típica batería de plomo-ácido utilizada para un auto eléctrico podría almacenar 1kWh por 200 veces (ciclos de carga) antes de terminar su vida útil, y podría costar unos USD$100. Por supuesto, para un pequeño auto eléctrico necesitará varias de esas baterías. De todos modos, con un costo de "almacenamiento" de batería de USD$100 para un total de 200kWh a lo largo de su vida útil, equivale a 50 centavos de dólar por kWh de energía almacenada, ¡sólo por costo de reposición de batería! Así pues, el costo de sustitución de batería para un pequeño auto eléctrico es casi el mismo que el costo de la gasolina para un gran auto convencional. ¿Qué le parece, no es un dato práctico importante, escondido por el vendedor?
Y eso es considerando la baterías de plomo-ácido, que son las menos costosas de todas las opciones disponibles. Son pesadas, usan el peligroso ácido sulfúrico, por lo que algunos fabricantes de automóviles eléctricos se ven tentados a utilizar mejores tecnologías de baterías, como las diversas versiones con Níquel, o incluso Litio. Las de Níquel duran más, las de Litio aproximadamente lo mismo que el plomo, pero ambas son más costosas. Como resultado de ello, las baterías de níquel cuestan más por kWh almacenados a lo largo de su vida útil, y las baterías de litio ¡mucho más!
Así, los hechos son simples: para un auto eléctrico, sólo el costo de reposición de la batería es mayor que todo el costo operativo de un auto de gasolina de tamaño similar.
Un agregado menor, insignificante, es que los fabricantes de autos eléctricos no mencionan las pérdidas debidas a que la eficiencia de carga de una batería no es del 100%. Una batería necesita más carga (Amperes/hora) de la que esta entrega, y necesita ser cargada a mayor tensión (voltaje) de lo que va a entregar. La combinación de estas dos cosas hacen que la eficiencia de una batería sea de un 70 a 80%,como máximo. Asimismo, los cargadores tienen algo de pérdida, aunque sea pequeña. Como resultado de ello, si el fabricante declara que su auto tendrá una autonomía de 100 km con una carga de 15kWh en las baterías, Ud. tendrá que "comprar" unos 20kWh de electricidad para recargar el auto después de eso.

La conclusión es que el total de costos operativos de un auto eléctrico es fácilmente 30% más alto que el de un auto de motor de gasolina del mismo tamaño y peso, Y QUE el auto eléctrico puede llevar sólo la mitad de los pasajeros, porque el resto del espacio y capacidad de carga ¡son ocupados por las baterías!

Segundo mito: Los coches eléctricos no contaminan
Es cierto que un auto eléctrico bien construido y adecuadamente mantenido no causa ninguna contaminación detectable durante su movimiento. No produce gases de escape, y casi ningún ruido de motor [N. de la R.: ver artículo relacionado].

Pero ¿de dónde provino su electricidad? ¿De una central termoeléctrica a carbón, que despide grandes cantidades de gases de efecto invernadero? ¿De una planta nuclear, que utiliza un recurso (uranio) tan escaso como los combustibles fósiles y genera residuos radioactivos extremadamente peligrosos y de muy larga duración? ¿De una planta hidroeléctrica, que cambió radicalmente (y no para mejor) el entorno de un gran valle? ¿O de un aerogenerador, que causa mucho ruido y mata aves por miles? ¿O de una planta solar, que requirió más energía para ser construida, de la que va a producir durante toda su vida útil? Visto de esa manera, la ventaja ecológica de los automóviles eléctricos parece bastante disminuida. La única ventaja real que tienen para el medio ambiente es que evitan contaminar las pobladas ciudades donde se utilizan, y en vez de ello la contaminación se queda en áreas menos pobladas (donde se genera la electricidad), siendo allí el impacto ambiental inmediato menos grave. Esto es, sin duda, un punto positivo en comparación con cualquier auto que quema combustible, pero no se aproxima ni remotamente a aquello de ser no-contaminante, que es lo que los fabricantes de autos eléctricos quieren hacerle creer.
Ahora agreguemos la necesidad de grandes baterías. Estas son, en su mayoría, hechas de materiales tóxicos. Las baterías más comunes se basan en plomo y ácido sulfúrico. Ambos elementos son muy contaminantes. Claro, en un sistema ideal, bien gestionado, las baterías gastadas serán devueltas a la fábrica para ser recicladas en un alto grado. Ojalá así fuera ...

Tercer mito: los coches eléctricos son sustentables
Lamento hacerles saber, queridos lectores, que la electricidad no crece en los árboles. Hoy en día, la electricidad es generada principalmente de fuentes no renovables: carbón, petróleo, gas, uranio. La única contribución renovable realmente importante proviene de la hidroelectricidad, pero esta forma de generación también tiene un grave impacto ecológico y está estrictamente limitada. Las mareas, el viento y el sol son fuentes abundantes de energía, pero muy costosas a la hora de "cosechar"; en muchos casos las instalaciones necesarias para la explotación de estas fuentes, requieren el uso de una gran cantidad de energía (usualmente fósil) en primer lugar.

No parece que la humanidad pudiera satisfacer sus actuales necesidades de energía sólo con fuentes renovables, incluso obviando el problema del costo.

Así, los coches eléctricos mayoritariamente estarán usando electricidad generada a partir de fuentes no renovables. Su ventaja podría descansar en una mejor eficiencia global. Es posible que, utilizando combustible fósil en una moderna, muy eficiente planta de ciclo combinado, generando electricidad, cargando baterías, y entonces usando la electricidad en eficientes motores, acabará siendo ligeramente más eficiente que el uso de combustibles fósiles directamente en un motor convencional. En cualquier caso, la ganancia no es mucha: tal vez un 35% de eficiencia global en lugar de 32%.



Los vehículos híbridos:
El principio detrás de un auto híbrido es que combina un motor convencional de gasolina con un motor/generador eléctrico y una batería relativamente pequeña. El motor de gasolina puede ser un poco menor que el de un auto convencional. Durante la aceleración, el motor eléctrico aporta potencia; durante el frenado, se genera electricidad para cargar la batería, recuperando de esta forma una parte de la energía que de otro modo simplemente se perdería. Eso es una gran noticia en realidad - pero ¿vale la pena?

La respuesta depende de la forma en que el vehículo híbrido se utilice. En el tráfico urbano (avanzar y frenar repetidamente), sin duda contribuye a reducir el consumo de gasolina. Después de todo, una gran parte de la energía en esa situación se desperdicia durante el frenado (se disipa en forma de calor). Además, alguien que transite a menudo por calles empinadas podría tener un importante ahorro de combustible recuperando energía mientras va cuesta abajo (frenando), la que le servirá para ir cuesta arriba después. Así, al menos en principio, un automóvil híbrido es una buena idea. Por supuesto, el control del sistema debe ser lo suficientemente inteligente para que funcione bien. Si vas hacia abajo y la batería está totalmente cargada, no hay forma de almacenar más energía así que el resto se perderá en los frenos de todas maneras. Y si vas cuesta arriba mucho tiempo, la batería se agota y quedas solamente con el pequeño motor de gasolina, ¡con el agregado de tener que llevar el peso muerto del motor eléctrico y la batería!
Y, por supuesto, si conduce a velocidad constante en la carretera de una ciudad a otra, el motor eléctrico y batería del auto híbrido son un lastre completamente inútil! La eficiencia del combustible de un automóvil híbrido en la carretera es inferior a la de un motor convencional equivalente. Los fabricantes de automóviles híbridos simplemente evitan mencionar este hecho.
Hay también otro hecho básico previamente mencionado respecto de los autos eléctricos: El costo de reemplazar la batería cuando esta se agote, es mayor que el costo del combustible que podrá ahorrar jamás.    ¡Cada dólar que ahorra en gasolina equivale a varios dólares por costo de reemplazo de la batería! Esto se debe a que las baterías utilizadas por estos autos son necesariamente muy costosas, debido a los altos índices de carga y descarga que deben soportar. Un típico automóvil híbrido puede ahorrar el 10% de la gasolina en promedio, y la batería durará alrededor de 150.000 kilómetros. Es decir, el automóvil híbrido puede ahorrar 1.200 litros de gasolina durante la vida útil de la batería. Eso es un ahorro de USD$1500 aproximadamente. ¡Genial!... Pero la batería para el automóvil híbrido cuesta USD$3000. ¡Vaya! ¿Dónde quedó el ahorro?
Por lo tanto, si alguien tiene intención de comprar un automóvil híbrido con el fin de ahorrar dinero en el largo plazo, va por mal camino. Si, en vez de ello, la intención es contaminar menos, aceptando el hecho de que el costo operativo será mayor, entonces hay una buena probabilidad de que un coche híbrido sea una buena idea. Podría reducir en 10% los gases de escape en el uso típico, beneficio que podría ser más significativo que la polución adicional provocada por la fabricación y desecho de las baterías, la maquinaria eléctrica adicional, controles electrónicos, mayor uso de neumáticos debido al peso adicional, etc. Con algo de suerte, el beneficio final en menor impacto ambiental de un automóvil híbrido versus un auto convencional equivalente, podría acercarse a un 3% más o menos. Si vale o no la pena asumir un gasto final que podría ser un 10% más de dinero, es algo que tendrá que decidir cada usuario potencial.
Me temo que muchos propietarios de automóviles híbridos terminarán por no reemplazar la batería cuando esté agotada, convirtiendo sus llamativos y modernos automóviles híbridos en simples coches convencionales con un caprichoso lastre inútil (el motor eléctrico y la batería agotada). Después de todo, el auto seguirá funcionando con su pequeño motor de gasolina incluso cuando la batería esté muerta ... Estos autos tendrán todos los inconvenientes de los vehículos convencionales, combinados con las desventajas de los híbridos!


¿Qué pasa con el hidrógeno?
Probablemente más mentiras se han impreso sobre el hidrógeno como fuente de energía, que sobre cualquier otro recurso alternativo. Así que, permítanme aclarar de una vez y para siempre: ¡¡El hidrógeno no es una fuente de energía!! Es simplemente un portador de energía. El hidrógeno no crece en los árboles, no se puede tomar desde el aire ni lo encontramos en minas, en alguna cantidad utilizable. Si necesitamos hidrógeno, tenemos que producirlo, y para producir hidrógeno, es necesario emplear más energía de la que obtendremos después usándolo!
Claro, los océanos están llenos de agua, y el agua tiene aprox. 11% de hidrógeno. Pero, el hidrógeno en el agua se encuentra en su estado de energía más bajo posible, totalmente oxidado. Para producir hidrógeno gaseoso, tenemos que separarlo del oxígeno, proceso que requiere una gran cantidad de energía. Luego, cuando se quema el hidrógeno, lo que ocurre es que simplemente se une de nuevo al oxígeno, formando agua, y devolviéndonos la mayor parte de la energía que previamente usamos para separarlo del oxígeno.
Así, el hidrógeno no soluciona la escasez de energía. Sólo proporciona una forma más para llevar la energía de un lugar a otro.
El hidrógeno como portador de energía, tiene, al igual que la mayoría de las cosas en este mundo, ventajas y desventajas. La principal ventaja es que podemos quemarlo para generar calor, o para dar potencia a un motor de combustión, o bien podemos ponerlo en una "celda de combustible" (fuel cell) para generar electricidad. Varios otros combustibles tienen la misma flexibilidad, pero el hidrógeno agrega la ventaja de que el único residuo de su combustión es agua, por lo que no hay contaminación al utilizarlo - sólo un chorro de vapor húmedo.

Por supuesto, está la contaminación generada al obtener la energía necesaria para producir el hidrógeno.
Las desventajas del hidrógeno como portador de energía son en su mayoría relacionadas con que se trata de un gas. Es muy difícil de licuar y mantener en estado líquido, así que esta opción no es práctica para los automóviles. Claro, se utiliza en algunos motores de cohete, donde el costo y la complejidad son cuestiones menores y la densidad de energía lo es todo. En autos, el hidrógeno se puede transportar ya sea a muy alta presión en una pesada botella de gruesas paredes de acero, o absorbido en alguna sustancia altamente porosa, o químicamente combinado en forma de hidruro. En cualquier caso, la relación entre el contenido de energía y el peso de un tanque de hidrógeno es mucho más deficiente que la de un tanque de combustible líquido convencional!


Comparación de las opciones
Para un auto, la cantidad de energía que se puede llevar en un contenedor de tamaño dado y el peso total, es crucial. Vamos a comparar las baterías, el hidrógeno y los combustibles líquidos:

Un típico tanque lleno de gasolina puede pesar 40 kg. Son más o menos 10 kg para el tanque en sí, más 30 kg para unos 40 litros de gasolina. La energía bruta contenida en esta cantidad de gasolina, equivale a unos 380 kWh. Ahora, la eficiencia de un motor de gasolina es muy pobre, alrededor de 30 a 35%. Como resultado de ello, nuestro tanque lleno de gasolina nos dará alrededor de 130kWh de energía mecánica en las ruedas del automóvil, además de todo el calor que podríamos necesitar (y más). Eso es 3250 Wh de potencia mecánica efectiva por kg de combustible, incluyendo el tanque.
El diesel es aún mejor, porque el combustible tiene un poco mayor densidad de energía, y el motor diesel es notablemente más eficiente. Podría llegar a unos 4000Wh/kg en las ruedas. El motor diesel es más pesado que un motor de gasolina o un buen motor eléctrico, lo que significa un punto negativo para él. Por cierto, los motores eléctricos más comunes y baratos, son más pesados que uno de gasolina o diesel de potencia equivalente.
Con baterías, la situación es mucho más pobre. La energía bruta contenida en una batería nueva, completamente cargada, varía desde 40Wh/kg en una de plomo-ácido, a unos 200Wh/kg en una de litio. Considerando una eficiencia de motor del 80%, en las ruedas tendremos de 32 a 160Wh/kg. Amigos, ¡¡esto es de 20 a 100 veces peor que la gasolina!! Por esta razón, los coches eléctricos tienen una autonomía muy limitada. Incluso ajustando la cantidad de baterías al límite, un auto eléctrico tiene dificultad para recorrer más de unos 80 kilómetros antes de que la batería se descargue. Cualquier simple y económico auto a gasolina puede recorrer al menos 400 kilómetros con un solo tanque; muchos pueden llegar a 800 kilómetros, y de ser necesario, se les puede agregar fácilmente tanques adicionales para ampliar su autonomía a unos miles de kilómetros.
Añádase a esto que la batería tiene la densidad de energía antes mencionada, sólo cuando está nueva. A medida que envejece, la densidad de energía decae, hasta que simplemente ya no es aceptable y la batería tiene que ser reemplazada. Un tanque de gasolina recupera su completa densidad de energía cada vez que se llena. Esta es otra diferencia que los fabricantes de autos eléctricos odian mencionar (y evitan hacerlo).
El hidrógeno se ubica en algún punto intermedio. El hidrógeno tiene una excelente densidad de energía en sí mismo, aproximadamente el triple que la gasolina. El problema reside en el tanque. Sencillamente, no se puede verter en un contenedor de paredes delgadas y mantenerlo allí hasta que se necesite. En los mejores tanques de hidrógeno de aplicación práctica, basados en sustancias porosas que almacenan hidrógeno en forma de un compuesto químico, la densidad de energía por peso es un poco mejor que las mejores baterías, pero todavía no tan bueno como un depósito de gasolina. El desarrollo en este campo continúa, pero parece poco probable que el hidrógeno alguna vez alcance la eficiencia de los combustibles líquidos en este aspecto. Para lograrlo, necesitaríamos un sistema de almacenamiento que tenga al menos una cuarta parte del total de su peso en hidrógeno almacenado. La tecnología podría llegar a ser apenas "suficientemente buena".
Muchas personas están a la espera de que los fabricantes de baterías aparezcan con un nuevo tipo de batería que pueda equiparar o incluso superar a la gasolina como un portador de energía. Bueno, si Ud. se encuentra entre aquellas personas, le sugiero prepararse para una larga espera. Le garantizo que nunca verá tal batería.
La razón es bastante simple: la gasolina es una compleja mezcla de diferentes sustancias químicas, que se basan principalmente en hidrógeno y carbono (hidrocarburos). Tanto el hidrógeno como el carbono se encuentran en un estado de alta energía. Cuando se quema la gasolina, se extrae gran cantidad de oxígeno del aire, rompe los elevados lazos energéticos entre el hidrógeno y el carbono, y los reemplaza por muy bajos vínculos energéticos entre hidrógeno y oxígeno (agua), y carbono y oxígeno (dióxido de carbono o CO2). Toda esa diferencia de energía es nuestra para aprovecharla. Cada átomo de carbono e hidrógeno en su tanque se utiliza para generar energía. Sólo el tanque en sí, con un peso de unos pocos kilogramos, es masa inerte. Eso es más que compensado por el hecho de que por cada kg de hidrógeno quemado, está utilizando 8kg de oxígeno, y por cada kg de carbono, está utilizando 2,7kg de oxígeno. Todo ese oxígeno proviene del aire (exterior), ¡y no tiene que llevarlo almacenado! Así, por un depósito de gasolina que comienza pesando 40 kg y termina en 10 kg, está utilizando la energía contenida en aproximadamente 150 kg de sustancia de reacción activa.
Ahora tome una batería de plomo-ácido. Es un contenedor de plástico inerte. En ella hay una estructura inerte de pesadas placas de rejilla de plomo. Las aberturas de esa rejilla están impregnadas de una pasta que contiene las sustancias activas: óxido de plomo en las placas positivas, polvo de plomo en las negativas. Estas sustancias activas tienen que ser unidas de alguna manera, así que hay más material inerte. Todo este ensamble de placas y pasta está sumergido en un electrolito, el que está compuesto en un 80% de agua inerte y el resto es ácido sulfúrico, del cual una buena parte se utiliza en la reacción.
Durante la descarga, los iones de sulfato del ácido sulfúrico se adhieren al plomo de las placas negativas, mientras los iones de oxígeno se separan de las placas positivas y van a la solución para reemplazar los iones de sulfato. Así, para obtener la energía de unos pocos átomos que cambian su estado de oxidación, debemos mover una gran cantidad de átomos que en realidad no contribuyen, y podemos ver otra gran cantidad de material alrededor ¡que no está haciendo nada! Además, los átomos que allí se mueven son bastante pesados (azufre, plomo), y almacenan una cantidad de energía no mayor que los mucho más ligeros carbono e hidrógeno.
En otros tipos de baterías la química es diferente, pero el problema básico es el mismo.
Así que, ahí tenemos la razón de que las baterías tengan mucho menor densidad de energía que un tanque lleno de gasolina. No hay realmente una manera de eliminar el problema desde la raíz. Y hay tanto que hacer para mejorar las baterías. Pueden seleccionarse los materiales activos para obtener el mayor almacenamiento de energía con el menor peso. Aquí es donde llegamos al Litio. Las estructuras auxiliares pueden reducirse al mínimo. El electrolito puede ser concentrado. Pero aun así, al final estamos transportando TODA la sustancia activa, no sólo un tercio de ella, como con la gasolina, excepto si utilizáramos una batería de metal-aire, pero esta opción no es actualmente viable para los automóviles; tenemos que llevar un montón de material de apoyo que no es necesario cuando usamos gasolina; e incluso el litio tiene una peor relación de peso a energía que la del hidrógeno, lo cual todavía deja en ventaja a la gasolin.
Por eso estoy tan seguro de que las baterías nunca llegarán, ni de cerca, a tener la densidad de energía de un tanque lleno de combustible líquido.
Por cierto, una batería todavía pesa lo mismo cuando se ha descargado. Un tanque de combustible, en cambio, una vez vacío ha perdido la mayor parte de su peso. Ese es otro pequeño punto que favorece el rendimiento de los autos convencionales por sobre los eléctricos. Ah, y casi se me olvidaba: si desea calefacción en su auto eléctrico, tiene que drenar más energía de la batería (mayor consumo = mayor costo). El motor eléctrico simplemente no produce suficiente calor. En un auto con motor de gasolina, en cambio, usted puede tomar tanto calor como desee a partir del excedente de calor del motor. No hay costos adicionales.


¿Qué debemos hacer, entonces, ahora que Manfred ha hecho pedazos los autos eléctricos?
Creo que hay muchas cosas que hacer. La primera y más obvia, por supuesto, es reducir el uso de nuestros autos. No soy un eco-predicador fanático, diciéndole que tire a la basura su auto y vuelva a usar caballos. Pero detesto ver a tanta gente ir al trabajo cada día en sus autos, cuando perfectamente podrían caminar ¡o ir en bicicleta! El cuerpo humano funciona mejor y prolonga su vida si caminamos unos 10 kilómetros al día. Más que eso puede causar un desgaste prematuro, y menos que eso hace que la gente engorde, se debilite y se haga propensa a las enfermedades. Si programa sus actividades de manera que camine un promedio de 10 km diarios, lo más probable es que necesite usar el auto mucho menos. Si llueve, ¿qué importa? Use un buen impermeable y zapatos a prueba de agua, y listo. Use el auto sólo cuando tenga que transportar cosas pesadas (es decir, más de lo que razonablemente puede llevar en una mochila), o cuando la distancia exceda de varios kilómetros. En este último caso, trate de utilizar el transporte público, u organícese con amigos para compartir el auto.
Lo mismo ocurre con sus hijos. Deje que ellos vayan a pie o en bicicleta a la escuela. ¡Es saludable! Mucho, mucho mejor que ir semidormidos en el auto de la mamá.

Por supuesto, es absurdo vivir en un extremo de la ciudad, trabajar en el extremo opuesto, y enviar a los niños a una escuela en otro lugar distante. Cada familia debería organizar su vida de manera que los traslados diarios se acorten a una distancia razonable, que pueda ser recorrida a pie o en bicicleta.

Otro tema es la velocidad. En la típica velocidad del tráfico actual, exceptuando los tacos, la mayor parte de la energía se utiliza para superar la resistencia aerodinámica. Y esta resistencia ¡se incrementa con la velocidad! A veces miro por mi ventana y veo a toda esa gente loca yendo de un lado a otro a velocidades que no son humanas. ¿Por qué no disminuirla drásticamente? ¿Disfrutar de todas esas pequeñas cosas bellas que podemos ver cuando vamos despacio, y que nos perdemos al avanzar demasiado rápido? ¿Disfrutar de una mayor tranquilidad, mayor seguridad? ¿Disfrutar de la vida? Si nos desplazamos a la velocidad de una bicicleta, podemos ahorrar fácilmente el 70% del costo, combustible, contaminación, y casi el 100% del riesgo que asumimos como normal en nuestra excesivamente acelerada vida diaria!
Estas sencillas medidas pueden ahorrar más energía y contaminación que cualquier tcambio tecnológico. Pero también debemos mejorar la tecnología de nuestros automóviles. Francamente, los autos son un gran invento y permiten hacer cosas que serían impensables sin ellos. Pero, ¿por qué, por favor, para 4 personas, tiene un auto diseñado para el cuádruple de ese peso? Creo que tenemos más que suficiente tecnología disponible para producir autos pequeños, ligeros, que permitirían ahorrar dos tercios de combustible sólo por ser más pequeños y ligeros. ¿Y por qué siempre usar vehículos para 4 a 5 pasajeros, cuando va sólo el conductor? ¿Por qué utilizar camionetas cuando no se necesita transportar carga? ¡Eso es un derroche de energía absolutamente ridículo! En estos días, en promedio, cada vehículo está ocupado por 1,3 personas. Esto significa que, el promedio de la carga actual de un auto no supera los 120kg, cuando están diseñados para una carga útil de 500 kg, con un peso de 1200 kg cuando están vacíos. ¡Que desperdicio! En promedio estamos movilizando 10 kg de auto por cada kg de carga útil. Esta es una cifra que necesita, con urgencia, ser mejorada. Los autos eléctricos, que llevan esas pesadas baterías, no son la manera de hacerlo. Una mucho mejor opción serían unos automóviles modernos, pequeños y livianos, alimentados por combustibles líquidos.
Es en esta área donde podemos obtener buenas ideas de los fabricantes de autos eléctricos. Dado el gran peso de las baterías, estos fabricantes hacen los autos tan pequeños y livianos como sea posible. Entonces, ¿por qué no aprovechar ese coche ultraligero, dejarlo sin baterías para que sea REALMENTE liviano y, a continuación, sustituir el motor eléctrico por un pequeño motor de gasolina e instalar un pequeño tanque de combustible? El resultado sería un coche liviano para dos personas, que podría llevar una gran cantidad de carga (a diferencia del eléctrico), con una autonomía 10 veces mayor a la de uno eléctrico, mucho mejor rendimiento y con un costo operacional muy bajo: un tercio del de los autos convencionales "grandes" y una décima parte del de los vehículos eléctricos.
Es extraño ver que algunas personas están perfectamente dispuestas a utilizar un pequeño auto eléctrico, pero tienen miedo de utilizar un pequeño auto de gasolina. Alegan razones de seguridad. Claro, la conducción de un acorazado es seguro para usted, pero, al mismo tiempo, es más arriesgado para quienes le rodean. ¿Hasta dónde puede llegar el egoísmo? Ahora, tenga en cuenta que ese pequeño automóvil resulta mucho más seguro después de la eliminación de las pesadas baterías. Realmente, no me gustaría estar involucrado en un accidente mientras conduzco un pequeño y débil auto, ¡con 300 kg de baterías de plomo-ácido a mis espaldas! Eso me suena a muerte segura, incluso si el accidente ocurre a apenas 20 km/h. En cambio, sería mucho más probable sobrevivir a un accidente en un auto similar, a la misma velocidad, pero sin las baterías en la parte de atrás.
En defensa de algunos fabricantes de automóviles eléctricos, tengo que reconocer que muchos de ellos consideran este riesgo, ubicando las baterías debajo (en el piso), en vez de hacerlo atrás. Eso es de hecho mucho mejor. Aún así, es mucho más seguro conducir un auto sin esa masa excesiva.
Hablando de riesgos, un accidente de auto con gasolina derramada es muy peligroso. Sin embargo, los fabricantes han aprendido a ubicar los tanques en el lugar más protegido del auto, minimizando el riesgo de ruptura. Las baterías, en cambio, son grandes y pesadas, por lo que no pueden ser colocadas en un lugar conveniente, y de hecho se romperán en caso de un accidente, derramando su ácido. Si me preguntan, ¡yo prefiero quedar empapado en gasolina y no en ácido sulfúrico! Si quedo empapado en gasolina, tengo una buena oportunidad de escapar con poco daño, a menos que el material se inflama. Empapado en ácido sulfúrico, sin duda muero a causa de las graves quemaduras químicas.
Por cierto, en las baterías de níquel no se utiliza ácido. En lugar de ello, se usa hidróxido de potasio (potasa cáustica), que es químicamente muy similar a la soda cáustica. Usted probablemente conoce ese producto y lo que hace a la piel. No es algo lindo...
Y el litio? Bueno, aplastar una celda de litio provocará que explote con sorprendente violencia. Después de esa explosión bajo su asiento, ¡será irrelevante si se derrama o no algún electrolito sobre su cuerpo!
No sé de casos de explosiones repentinas de los tanques de combustible en los automóviles. Normalmente no suele ocurrir, porque no hay oxígeno en los tanques. Sólo la gasolina y sus vapores. No puede explotar sin oxígeno. En cambio, las baterías contienen todo lo necesario para una buena, jugosa explosión. Las baterías de plomo-ácido producen oxígeno e hidrógeno. La cantidad es pequeña, pero si salta una chispa dentro de una celda, lo que ocurre a veces, cuando una conexión se suelta a causa de las vibraciones, la explosión tendrá la violencia suficiente para soltar la batería y provocar el derrame de ácido. Y las baterías de litio son particularmente peligrosas, porque hay muchas causas por las cuales la principal sustancia activa puede explotar. Basta con mirar las noticias sobre explosiones de baterías de computadores portátiles, y extrapolar los daños a una batería del tamaño necesario para un auto. No es agradable, de verdad ...

Entonces, ¿será para siempre la gasolina?
Esperemos que no. Yo preferiría algo menos apestoso. Pero de hecho, creo que el combustible líquido es el camino a seguir en el futuro previsible. Pueden ser combustibles líquidos derivados del petróleo, mientras que este dure (al parecer, no por mucho más). Podrían ser combustibles orgánicos y de fuentes 100% renovables, como aceites vegetales o alcohol. Podrían ser sintetizados a partir de otras energías; por ejemplo, en Alemania, en la década de 1920, se utilizó un combustible sintético compatible con los motores de gasolina. Por lo tanto, el fin de del petróleo fósil no significa el fin de la gasolina como un portador de energía. Esto ha de tenerse en cuenta. Puedo imaginar perfectamente el mundo de aquí a 100 años con los combustibles fósiles básicamente agotados, pero los autos impulsados por gasolina, sobre la base de la misma tecnología que los actuales, todavía plenamente vigente, utilizando un combustible sintetizado a partir del carbono o directamente del agua y del dióxido de carbono de la atmósfera, mediante energía solar, eólica y principalmente nuclear.
Bueno o malo... no me atrevería a decirlo. ¡Pero es evidente que hay más futuro en esto, que en las baterías o en los automóviles impulsados por hidrógeno!

4 comentarios:

ce4wjk dijo...

Un gallego se compró un automóvil Mercedes Benz, modelo 220 y llegando a casa lo enchufó a la linea électrica, saludos.

El Cortocircuito dijo...

Debe ser pariente del gallego que nos estaba ayudando a traducir este articulo... y todavia no terminamos. Saludos.

guardafaro dijo...

De verdad que más vale tarde que nunca. Ahora es que leo este magnífico análisis, que agradezco que se haya sostenido en el tiempo. Me confirma las conclusiones a las que yo había llegado, pero enriquecidas, presentándomelas con las cifras que me faltaban para tener la perspectiva correcta, y me añade una buena cantidad adicional de datos y aclaratorias.
Yo sé muy bien el esfuerzo que conlleva escribir un post técnico de esta naturaleza y tan extenso, por lo que agradezco al autor su trabajo y dedicación.
Lo compartiré a través de facebook, porque estas son cosas que hoy están tan vigentes o más que el día en que se publicó el artículo.
Un saludo

El Cortocircuito dijo...

Estimado Guardafaro, gracias por tu interes por este articulo. El autor sin duda apreciara que lo compartas en otros foros (por favor menciona que el autor es Manfred XQ6FOD). Saludos!