Autos eléctricos e híbridos

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Esta columna fue publicada por Marcelo Mena en La Tercera.com

En esta creciente conversación sobre vehículos eléctricos, híbridos, y e-flex, es importante empezar a precisar algunos aspectos sobre su funcionamiento.

Auto híbrido

Automóvil que opera principalmente con un motor gasolinero que es suplementado por motor eléctrico. Las baterías que accionan el motor eléctrico son cargadas al frenar o disminuir velocidad. El sistema se optimiza de acuerdo al nivel de carga de las baterías, que tiene que ver con el perfil de manejo del usuario. La autonomía 100% en motor eléctrico sería de cerca de 2km. El vehículo híbrido eléctrico logra una mejora del rendimiento en 50%. Caso específico, un Honda Civic no híbrido tiene rendimientos (no teóricos, sino en condiciones reales) de 10km/l, y la versión híbrida de 15 km/l. El Toyota Prius ha llegado al mercado chileno también, con un rendimiento en papel mayor, aunque debe ser menor, considerando los disniveles de Chile que hacen que estos rendimientos sean menores (los rendimientos reportados del Honda Civic son mayores, pero los que muestro acá son los míos).

Auto eléctrico

Un auto eléctrico funciona con un motor 100% eléctrico. Su autonomía está definido por sus baterías. Las primeras versiones (que existen hoy en Chile) usan baterías de auto típicas, por lo tanto al ser pesadas, ocupan mucho espacio, y se obtiene poca autonomía, de cerca de 40km por carga (además que la carga demora horas). Las versiones más avanzadas como el Tesla Roadster puede tener autonomías cercanas a los 400km, comparado con un Honda Civic híbrido que tiene una autonomía de cerca de 600 km en ciudad, y 800 en carretera. Esto se debe a que las baterías son de ión litio, que se cargan más rápido, y que son más livianas.

El rendimiento de un auto eléctrico es complejo de calcular, ya que no usa bencina necesariamente. Las equivalencias se hacen transformando la energía usada (0.2kWh/km) en bencina. Si se considera termoeléctricas tienen una eficiencia de 35%, esos 0.2kWh/km en realidad son 0.57kWh/km. Considerando que la gasolina tiene un calor de vaporización de 47 MJ/kg (9.58kWh/litro), el Roadster rinde un no tan impresionante 16.8km/l. Claro que si se genera se mejora la eficiencia térmica a un 65% por ejemplo (ciclo combinado, gas natural), la equivalencia aumenta a un más impresionante 31.2km/l.

Y si nuestra generación eléctrica es eólica, solar, o hidroeléctrica el rendimiento en gasolina pierde sentido. La lección acá es que los autos eléctricos son una oportunidad interesante, pero que además debemos disminuir la energía usada por km recorrido. Esto se logra haciendo vehículos más livianos, y enfocados al transporte urbano. Los estudios han demostrado de que si la matriz energética que abastece a los autos eléctricos proviene de fuentes sucias, el problema de la contaminación se desplaza desde las ciudades a las localidades donde se genera electricidad

Autos e-flex

Los autos híbridos tienen autonomías grandes, pero registran emisiones (aunque ínfimas) en la ciudades. Los autos eléctricos consumen cantidad similar de energía, pero desplazando las emisiones hacia afuera de la ciudad, además perdiendo autonomía. Frente a esto Chevrolet instaló el Volt, un auto que promete, al ser el primer vehículo que permite la flexibilidad de usar motor eléctrico (con autonomía decente de 200km) pero si es que uno va a aplicar viajes mayores el vehículo funciona con generador (no motor) de bencina, que da electricidad al motor eléctrico. Esto permite tener la posibilidad de manejar grandes distancias. El problema, es que el rendimiento. Dice tener un rendimiento en ciudad de 100km/l, que es erróneo, porque nuevamente la equivalencia que corresponde es la de energía, traspasada a litros de bencina. De hecho la EPA no quiere confirmar esa cifra de 100km/l . Ahora si uno analiza los rendimientos del generador bencinero, este tendrá un rendimiento en carretera de 42km/l. Algo mejor.

Lo que falta

Lo que falta es entender de que efectivamente debemos mejorar otros aspectos del transporte urbano, que tienen que ver con el tamaño y el peso de los vehículos. Lamentablemente los vehículos son catalogados en seguridad principalmente por su peso (seguridad para el auto, no para los otros). Para efectivamente tener un futuro en bajas emisiones de CO2, y contaminantes como el PM2.5 y ozono, debemos avanzar hacia vehículos con materiales más livianos, y más pequeños enfocados a la vida en ciudad. Mal que mal hoy en día el motor a combustión interna rinde 20 a 30%, lo que hace que cada litro que consumamos de bencina solo 200 cc están moviendo el auto. Si uno ve que el auto pesa 2000kg, y uno cerca de 70, uno representa cerca de 4% de la masa que se transporta. Es decir por cada litro quemado sólo 8 cc realmente te está moviendo a tí. El resto: contaminación, masa que destruye calles, choques, y atropellos.