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8/8/2019 cocheelectrico

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Aunque los primeros automviles fueron elctricos, elltimo siglo fue el siglo del motor de combustin

interna. Hoy transporte es igual a petrleo. La pri-

mera (1973) y la segunda crisis del petrleo (1979)

supusieron el desplazamiento del petrleo en la ge-

neracin de electricidad. La tercera (2008) debe implicar su

desplazamiento del transporte por carretera, un proceso que,

al igual que el precedente de la generacin de electricidad,

llevar varias dcadas, y habr un largo periodo de coexis-

tencia.

Una poltica de transporte sostenible debe promover la

reduccin de la demanda, los transportes no motorizados

y el transporte pblico y por ferrocarril, tanto de pasajeroscomo de mercancas y el coche compartido, adems de me-

jorar la eficiencia de los vehculos. Pero como ya existen

unos 800 millones de vehculos y la aspiracin a la movi-

lidad motorizada individual est profundamente arraigada,

a pesar de sus muchas externalidades y los costes de todo

orden, y cada ao habr ms por el desarrollo de China e

India, entre otros pases (en 2030 habr ms de 1.500 millo-

nes y hacia 2050, si se mantienen las tendencias previsibles,

circularn 3.000 millones de vehculos), se hace necesario

dar una solucin viable y complementaria de las citadas, y

esa es el automvil elctrico conectado a la red, siempre

que la mayor parte de la electricidad provenga de energas

renovables, y muy especialmente la elica, por razones decoste y de recursos, e incluso en un futuro tambin de com-

bustibles fsiles, cuando se desarrollen las tecnologas de

captura y almacenamiento de CO2. Ni que decir tiene que

tales tecnologas de captura y almacenamiento slo pueden

acometerse en grandes centrales termoelctricas, y no son

viables ni lo sern en los millones de vehculos.

Slo la electrificacin del transporte por carretera per-

mitir aprovechar la descarbonizacin de la generacin de

electricidad. Las otras alternativas, ante el previsible y enor-

me crecimiento del parque de vehculos en las prximas d-

cadas, tras superarse la crisis actual, conducen a un callejn

sin salida.La descarbonizacin del sistema energtico, y del trans-

porte en particular, requiere la electrificacin del transporte,

y una nueva economa basada en el electrn, y no en un hi-

pottico hidrgeno, abandonando despacio, pero sin pausa,

la economa de los hidrocarburos. El ciudadano demanda

kilmetros motorizados, no gasolina ni gasleo. Esta simple

leccin de la demanda de servicios energticos, que no de

energa, conviene aplicarla en todos los rdenes: ilumina-

cin, confort, agua caliente, productos y servicios de todo

orden, pero tambin en la movilidad motorizada.

Hoy se puede hacer, porque por primera vez se dan to-

das las condiciones que lo hacen posible: en primer lugar

El coche elctrico:el futuro del transporte,la energa y el medio ambiente

Por Alberto Cea y Jos Santamarta

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el desarrollo de bateras de iones de litio y otros materiales

en el futuro, que permiten la autonoma necesaria (de 60 a

400 km, segn los modelos existentes o en fase de prefa-

bricacin), y en segundo lugar el desarrollo de las energas

renovables, especialmente la elica en el presente y tambin

la solar termoelctrica en el futuro, que pueden suministrar

la electricidad necesaria, sin emisiones de CO2, y a un coste

razonable e inferior al de la gasolina, el gasleo y los bio-combustibles.

Las razones para hacerlo son obvias: la inseguridad del

abastecimiento del petrleo (el 95% de la energa consu-

mida en el transporte proviene del petrleo y hacia 2050

apenas cinco pases monopolizarn el abastecimiento de

petrleo y gas natural: Rusia, Irn, Arabia Saud, Irak y Qa-

tar), los altos precios y sus consecuencias sobre el dficit

comercial, la inflacin y la actividad econmica en general,

los conflictos militares (la mayor parte de los conflictos de

las ltimas dcadas se deben al petrleo), las emisiones de

CO2, la contaminacin atmosfrica y el ruido.

El transporte por carretera supone la mayor amenaza almedio ambiente y a la seguridad energtica, dada su depen-

dencia del petrleo, por lo que urge su electrificacin. La

lmpara elctrica de Edison sustituy a las lmparas de que-

roseno en la iluminacin a finales del siglo XIX, que a su

vez haban sustituido a los biocombustibles (la grasa de

ballena) y en la prxima dcada podemos asistir a un pro-

ceso similar de electrificacin en el transporte al que tuvo

lugar en la iluminacin hace ms de un siglo.

Otro factor a considerar es que los combustibles fsiles

no convencionales, como las arenas alquitranadas, el gas

natural licuado (dos tercios de las reservas de gas natural es-

tn en Rusia, Irn y Qatar) o la licuefaccin del carbn, soninsostenibles, al igual que los biocombustibles a gran esca-

la, que deben competir tanto con la produccin de alimentos

como con la conservacin de la biodiversidad y el uso del

agua, y el resultado neto en el ciclo del carbono puede ser

muy desfavorable si se sustituyen bosques por cultivos, por

lo que aumentaran las emisiones de CO2.

Una posible alternativa es el hidrgeno, pero el hidr-

geno es ineficiente y caro de producir, consume el triple de

electricidad que los vehculos elctricos, y no existe la infra-

estructura necesaria. Las preguntas sobre el hidrgeno que

habra que hacerse son cundo? cunto? cmo? con qu

infraestructura? a partir de qu fuente energtica primaria?El desarrollo del hidrgeno y las pilas de combustible an

requiere mucha investigacin. Los electrones son tres veces

ms eficientes y mucho menos costosos que una hipottica

economa del hidrgeno. La economa del electrn es muy

superior en todos los rdenes a la economa del hidrgeno.

Como vector energtico, la electricidad siempre ser muy

superior al hidrgeno, aunque el lugar de ste est en el al-

macenamiento, y sin duda tiene un futuro en la generacin

distribuida, pero su posible utilizacin masiva en el trans-

porte por carretera es ms dudosa.

Una de las polticas viables para estabilizar y reducir las

emisiones es el empleo de vehculos hbridos y elctricos

conectados a la red, siempre que la electricidad provenga

en gran parte de energas renovables. Todos los anlisis de

ciclo de vida han demostrado que los vehculos elctricos

cuya electricidad provenga de energas renovables (los Re-

BEC, de renewable energy battery electric) emiten un 80%

menos CO2

que los vehculos tradicionales.

La contaminacin provoca la muerte prematura de dos

millones de personas (unas 16.000 personas en Espaa),

cuatro veces ms que las producidas en accidentes de trfi-

co. Los ReBEC contribuirn a reducir las emisiones de par-

tculas PM10

, xidos de nitrgeno, hidrocarburos y monxi-

do de carbono, mejorando la calidad del aire de nuestras

ciudades.

La electrificacin del transporte requiere implantar y

aplicar las polticas y medidas que lo hagan posible, desdedesgravaciones fiscales a la adquisicin de vehculos elc-

tricos a compras verdes por las administraciones para su

parque mvil, y el apoyo a las nuevas infraestructuras que

sern necesarias (puntos de recarga, estaciones de cambio

de bateras), adems de normas y leyes. El despegue de un

nuevo sector como el de los vehculos elctricos, tan be-

neficioso para Espaa en todos los rdenes, como lo son

tambin las energas renovables, requiere de un importante

apoyo inicial, y la colaboracin con el sector privado que

har posible tal transformacin.

El automvil elctricoEl motor elctrico es cuatro veces ms eficiente que el mo-

tor de combustin interna. La tecnologa existe, y la nica

cuestin que queda por desarrollar son las bateras que pro-

porcionen una autonoma adecuada entre recargas a un coste

razonable. Las soluciones van desde los hbridos enchufa-

bles a los vehculos totalmente elctricos, empleando bate-

ras de in litio o de otros materiales en desarrollo, como las

bateras Zebra o de zinc-aire, adems de los desarrollos de

la nanotecnologa. De hecho, la prctica totalidad de las em-

presas del sector ya estn desarrollando sus modelos, y cabe

esperar que a partir de 2012 el automvil elctrico irrumpa

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de forma masiva en el mercado.

Israel, Dinamarca, China, Portugal, Irlanda, Reino Uni-

do, Australia, Nueva Zelanda y Francia ya han presentado

sus planes, adems de programas piloto en Alemania, Japn

y EE UU, y en Espaa el gobierno prev su introduccin

para 2012, pero falta concrecin y presupuesto. En Estados

Unidos la administracin del presidente Obama tambin vaa promover el automvil elctrico y los hbridos conectados

a la red.

Pero tampoco se puede ser triunfalista ni se deben igno-

rar las dificultades. Los vehculos de gasolina y gasleo han

mantenido y conservan una hegemona casi absoluta desde

hace un siglo, debido a que superan a los vehculos elctri-

cos en tres cuestiones clave: mayor autonoma, el tiempo de

recarga o de repostar y el coste del vehculo, determinado

por el precio de la batera.

Un hecho es incontestable: la gasolina y el gasleo pro-

porcionan mayor densidad energtica y flexibilidad que la

ms avanzada de las bateras: 13 kWh/kg en la gasolina(8,9 kWh por litro) y 12,7 kWh/kg en el gasleo, frente a

0,16 kWh/kg de la ltima generacin de bateras de iones

de litio. La mayor densidad energtica de los hidrocarburos

garantiza una mayor autonoma, a pesar de su ineficiencia

para convertir la energa qumica almacenada en kilmetros

recorridos. Adems, se requieren slo unos minutos para

llenar el depsito, frente a las varias horas necesarias para

recargar los actuales vehculos elctricos, y existe toda una

infraestructura bien desarrollada de gasolineras, frente a su

ausencia en el caso de los vehculos elctricos.

Pero igualmente cierto es que el 80% de los desplaza-

mientos diarios en Estados Unidos son inferiores a 80 ki-lmetros, y ms de la mitad son inferiores a 40 kilmetros.

En la Unin Europea en 2007, segn Eurostat, 460 millones

de ciudadanos realizan en promedio tres desplazamientos

diarios, que totalizan 27 kilmetros diarios en coche. Cifras

similares, o incluso inferiores, se registran en la mayora de

los pases, incluida Espaa, lo que lleva a concluir que los

vehculos elctricos, con todas sus limitaciones actuales,

pueden satisfacer la inmensa mayora de los requerimientos

de movilidad personal motorizada que hoy cubren los co-

ches de gasolina y diesel.

Los impedimentos, en realidad, son ms psicolgicos

que tecnolgicos, y se superarn cuando la percepcin del

lmite de 200 kilmetros, o menos, de los vehculos elc-

tricos se vea contrarrestada por la ubicuidad de puntos de

recarga en calles y garajes, por recargas que se cuentan en

minutos y no en horas, y por estaciones de servicio donde se

cambia la batera descargada por otra recargada en el mismo

tiempo en que hoy se reposta, como proponeBetter Place.

La novedad deBetter Place es eliminar una de las gran-

des barreras a la generalizacin de los vehculos elctricos:el coste de las bateras. Para ello se alquila o se cobra una

cuota mensual por la batera o incluso al vehculo, a seme-

janza de lo que ocurre a menor escala con la telefona m-

vil, pero el propietario del vehculo lo compra sin la batera,

por lo que el coste inicial es muy reducido, y el coste de la

batera se reparte a lo largo de su periodo de vida. Como

el precio de la electricidad es mnimo, comparado con el

combustible, el coste por kilmetro recorrido es similar o

incluso inferior. Se vende un servicio, y no el vehculo, utili-

zando formas innovadoras de financiacin ya aplicadas por

las empresas de telefona mvil, entre otras. A cambio de

una cuota mensual fija y conocida, se proporciona la baterao todo el vehculo, adems de la electricidad y toda la infra-

estructura de recarga y cambio de bateras, mantenimiento y

atencin al cliente, que al final acabar pagando en cmodas

cuotas mensuales una cifra similar o inferior a la que hoy

gasta en los vehculos de gasolina o gasleo, sin los sobre-

saltos de las subidas de precios.

Como seala Shai Agassi, fundador y director deBetter

Place, el coche medio europeo cuesta 12.000 euros y en sus

12 aos de vida consume unos 30.000 litros de combusti-

ble, que costarn de 30.000 a 35.000 euros, dependiendo

del pas, y con tendencia creciente. El combustible cuesta el

triple que el vehculo. Por comparacin, la batera del auto-mvil elctrico cuesta 7.000 euros, y la electricidad consu-

mida en toda la vida ascender a slo 2.000 euros; la suma

de ambos conceptos es un tercio del combustible consumido

por un coche de gasolina o gasleo a lo largo de su vida.

Pero el coste de las bateras y la electricidad de origen elico

o de otras energas renovables tienden a reducirse a lo largo

de los aos, mientras que la tendencia de los hidrocarburos

El coste de las bateras y laelectricidad de origen elico o deotras energas renovables tiendena reducirse a lo largo de los aos,mientras que la tendencia de loshidrocarburos es a subir,independientemente de bajadascircunstanciales, como la

provocada por la crisis econmicaactual

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es a subir, independientemente de bajadas circunstanciales,

como la provocada por la crisis econmica actual. La suma

del coste de las bateras y la electricidad se reducir a unos

5.000 euros hacia el ao 2015, y unos 3.000 euros hacia

2020, mientras que para los vehculos tradicionales el coste

del combustible superar los 30.000 euros, suponiendo una

importante mejora de la eficiencia que compense el aumen-

to de los precios. Un posible impuesto sobre el CO2, como

es previsible que suceder tarde o temprano, hara an ms

favorable la comparacin para los vehculos que funcionen

con electricidad de origen elico. En algn momento en la

prxima dcada el coste total de la batera y la electricidad a

lo largo de todo el periodo de vida del vehculo igualarn al

precio de la gasolina o el gasleo durante un slo ao.

La electrificacin del transporte por carretera tiene an

ms sentido en las flotas urbanas de reparto o de correos,

o en los servicios urbanos de transporte. En Chattanooga,

en Tennessee (EE UU), funcionan autobuses urbanos desde

hace casi dos dcadas, con excelentes resultados, pues con-

sumen 4 veces menos en combustible y la mitad en mante-

nimiento, al tener menos partes mviles. Los servicios pos-

tales de Francia han adquirido 10.000 vehculos elctricos,

tras el xito de la prueba inicial (sus gastos de operacin

fueron seis veces inferiores a los de los vehculos diesel), e

incluso en Espaa correos ha adquirido ya algunos, como un

primer paso hacia la electrificacin de la flota de reparto. En

muchas ciudades, incluido Madrid, funcionan ya microbu-

ses elctricos.

China en 2005 produjo 5 millones de bicicletas elctri-

cas, y espera llegar a 30 millones en 2010. En el mercado

existen ya motocicletas elctricas, e incluso grandes camio-

nes para el transporte de mercancas, como los que operanen San Diego, en California.

Un coche elctrico necesita hoy de 10 a 20 kilovatios/

hora para recorrer 100 kilmetros, lo que supone un coste

inferior a 2 euros, frente a los 8 euros necesarios para que

un coche de gasolina o gasleo recorra la misma distancia.

El menor coste variable compensa el mayor precio fijo de

la batera, y de hecho se han propuesto nuevas frmulas co-

merciales, como vender el auto sin la batera, y cobrar por

los kilmetros recorridos, de forma semejante a los mviles

de tarjeta, utilizando frmulas de leasing.

Hbridos elctricosconectados a la red

Los hbridos elctricos enchufables funcionan de forma si-

milar a los hbridos tradicionales pero, a diferencia de stos,

tienen bateras mayores (tambin ms costosas) y se pueden

enchufar a la red cuando estn aparcados, siempre que exis-

ta la acometida, para aumentar los kilmetros que se pueden

recorrer slo con el motor elctrico. En teora renen las

ventajas tanto de los hbridos como de los vehculos total-

mente elctricos, y pueden facilitar la transicin hacia la

electrificacin del transporte por carretera.

Hay dos tipos de hbridos enchufables: en un caso, el

motor de gasolina o gasleo sustituye al elctrico cuando

se descarga batera, y en otro slo generan ms electricidad

para el motor elctrico, aumentando su autonoma. El motor

elctrico sirve para los desplazamientos diarios, la inmen-

sa mayora, con cero emisiones, y el motor convencional

permite aumentar la autonoma entre recargas hasta los 450

kilmetros o ms. A lo largo del ao la inmensa mayora de

los kilmetros recorridos se hara utilizando el motor elc-

trico con electricidad proveniente de la red; la recarga se

hara en la mayora de los casos durante la noche, utilizando

las tarifas nocturnas, que en parte provendra de aerogene-

radores elicos. Al igual que los vehculos elctricos pu-

ros, recuperan la energa de los frenados, que se pierde en

los vehculos tradicionales, y no consumen en las continuas

paradas, por lo que son ideales para los desplazamientos ur-

banos, con continuas frenadas y arranques.

En el caso del Volt de General Motors, la autonoma con

el motor elctrico es de unos 64 kilmetros, inferior al reco-

rrido medio diario de la mayor parte de los desplazamientos

diarios. Para recorridos largos un pequeo motor de gasoli-

na recarga la batera. GM calcula que conducir el Volt con

la energa de la batera costar alrededor de dos cntimos

de euro, comparados con los doce cntimos por kilmetro

de un vehculo convencional que utilice gasolina. Para un

conductor medio que realiza 60 kilmetros al da o 22.000

km al ao, se obtendra un ahorro de 2.200 euros al ao, que

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compensara el sobrecoste inicial de la batera. Utilizando

las tarifas nocturnas, el fabricante calcula que un kilmetro

conducido elctricamente en un Volt ser unas seis veces

ms barato que en un vehculo de gasolina convencional.

El automvil medio vendido en Europa en 2006 con-

suma 6,5 litros por cada 100 kilmetros. Un hbrido co-nectado a la red, que haga la mitad de los kilmetros con

electricidad de la red y el resto con combustible o genera-

da con ste, consumira 2,5 litros por cada 100 kilmetros.

Dado que la mayora de los recorridos diarios son inferiores

a 60 km, tal cifra podra incluso mejorarse; el hbrido se

recargara mientras el coche est aparcado (la mayor parte

del tiempo) y sera necesario repostar gasolina o gasleo en

pocas ocasiones, tan slo en largos trayectos de vacaciones

o viajes largos, pero no en la inmensa mayora, que son des-

plazamientos al trabajo, al centro comercial, por ocio o para

llevar los nios al colegio o la guardera.

Las ventajas y las desventajas son similares a los de losvehculos elctricos. En el haber mayor autonoma que los

vehculos elctricos impulsados slo por batera, la mayor

eficiencia, la ausencia de emisiones y el menor coste del ki-

lmetro recorrido. El balance total de las emisiones depen-

der del origen del mix de la electricidad consumida, y ser

ms favorable cuanto mayor sea el porcentaje procedente de

la elica y otras renovables, pero en todos los casos las emi-

siones son inferiores a los de los vehculos tradicionales, in-

cluso cuando la electricidad procede de centrales de carbn

(unos 960 gramos de CO2

por kWh) o de ciclo combinado

de gas natural (unos 350 gramos de CO2

por kWh).

En el debe el alto coste de capital (los vehculos hbri-dos enchufables costarn ms que los tradicionales), los

escasos modelos existentes (slo a partir de 2010 comen-

zarn a comercializarse los modelos hoy en desarrollo) y

las emisiones de la generacin de electricidad consumida,

que dependern del mix de generacin. Igualmente cabe el

debate sobre si son preferibles los vehculos elctricos en-

chufables al 100%, los hbridos tradicionales o los hbridos

enchufables con mayor autonoma. El coste inicial de los

primeros modelos es superior en un 40% a los tradicionales

de gasolina o gasleo, debido al precio de la batera, pero se

espera reducir la diferencia con la produccin en serie y la

innovacin tecnolgica.

Consumo de electricidad

Ya sea por ignorancia o por mala fe, desde algunos crculos

se ha sealado las dificultades que supondra la electrifica-

cin. Lo cierto es que los problemas sern mnimos, sobre

todo si se tiene en cuenta que la electrificacin ser paula-

tina, arrancando hacia 2012, y slo hacia 2020 empezar arepresentar un porcentaje significativo del parque de veh-

culos.

En Estados Unidos, con un parque diez veces superior al

de Espaa y una tasa de motorizacin mucho ms elevada,

el Pacific Northwest National Laboratory realiz un anlisis

de la electrificacin del transporte en las empresas elctricas

y en las redes regionales de distribucin de electricidad, lle-

gando a la conclusin de que si se recargan los vehculos en

horas valle, no habra que instalar ninguna nueva capacidad

de generacin adicional para abastecer al 84% del parque

(ms de 198 millones de automviles, furgonetas y todo te-

rreno), que recorreran una media diaria de 53 kilmetrosdiarios. El consumo elctrico, por supuesto, aumentara,

pero hay que tener en cuenta que el parque de generacin

y la red elctrica estn pensados para cubrir la demanda en

horas punta durante el da, y permanecen ociosos durante

las horas valle, en general por la noche, que es cuando la

mayora de los vehculos estn aparcados.

Un parque de un milln de vehculos elctricos que re-

corriesen 19.000 km al ao consumira 3 TWh al ao (0,16

kWh/km, cifra superior al de los modelos en desarrollo), y

si fueran hbridos enchufables que recorriesen el 50% con

electricidad de la red y el otro 50% con gasolina o gasleo,

el consumo ascendera a 1,5 TWh. A ttulo de comparacin,la demanda de electricidad en Espaa en 2008 ascendi a

288 TWh, y la elica gener 31,3 TWh. El consumo de un

milln de vehculos elctricos en Espaa sera apenas el

9,5% de la generacin elica en 2008, y el 1% de la de-

manda de electricidad. La produccin elica de Espaa en

2008 habra sido suficiente para abastecer a 12 millones de

vehculos totalmente elctricos, o 24 millones de hbridos

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enchufables, cifras que sin duda tardarn muchas dcadas

en alcanzarse, y para entonces la potencia elica instalada

ser muy superior a la del ao 2008.

Claro que esta es una cifra hipottica, y que no se alcan-

zar hasta despus de 2030. Las cifras reales sern mucho

ms modestas. La conclusin es obvia: la electrificacin

paulatina del transporte por carretera en Espaa no plantea

ningn problema irresoluble tanto desde el punto de vista

del consumo elctrico como de la red y el parque de ge-

neracin. Es ms, tendra grandes ventajas, al consumir en

horas valle una electricidad que de otra forma se perdera,

por tener que desconectar los aerogeneradores, al no haber

demanda, tener las centrales ociosas y funcionando pocas

horas, o emplear la electricidad en bombeo.

Las energas renovables y elvehculo elctrico

La electrificacin del transporte puede suponer el gran

salto que necesitan las energas renovables destinadas a lageneracin de electricidad para consolidarse y superar sus

inconvenientes de no gestionabilidad y de no garantizar

el suministro. La elica es la que presenta, con mucho, el

mayor potencial a corto y medio plazo, pero la fotovoltaica

tambin puede proporcionar electricidad en lugares aisla-

dos o no conectados a la red con sencillas prgolas (ya hay

modelos patentados) o en garajes con cubiertas fotovoltai-

cas, y la solar termoelctrica jugar un papel importante en

determinadas regiones, como el sur de Espaa y el suroeste

de Estados Unidos, o Israel, donde el proyecto de electrifi-

cacin del transporte va ligado a la instalacin de 4.000 MW

de termosolar en el desierto de Nguev.La electrificacin del transporte en las dos prximas d-

cadas puede tener la misma fuerza impulsora para la elica

y otras renovables que la que tuvo el motor de combustin

interna a principios del siglo XX para la industria petrolfe-

ra, tras perder su gran mercado: el queroseno sustituido por

la bombilla de Edison y la electrificacin de la iluminacin.

Las bateras pueden recargarse cuando sobra electrici-

dad de origen elico, y en un futuro no muy lejano pueden

verter la electricidad almacenada a la red en las horas punta,

actuando como un sistema de almacenamiento distribuido,

de forma similar a las centrales reversibles de bombeo, pero

a una escala mucho mayor e implicando a miles o millones

de vehculos que, adems, pasan la mayor parte del tiempo

aparcados. La integracin bidireccional entre la red y los

vehculos elctricos crea las condiciones para integrar la ge-

neracin de electricidad y el transporte, abriendo un nuevo

horizonte a la energa elica y otras renovables, que de esta

forma podrn superar muchas de sus limitaciones actuales.

Hoy la produccin de electricidad de origen elico es-

capa al control de las empresas productoras o de las que

gestionan la red, y lo mismo sucede con otras energas re-

novables. Por el contrario, las fuentes de energa qumica

como el carbn, el petrleo y, sobre todo, el gas natural, son

mucho ms flexibles para adaptarse a la curva de demanda

de la red, y pueden modularse en funcin de la demanda. La

no gestionabilidad actual de la elica y otras energas reno-

vables se utiliza para atacar su desarrollo, y limitarlo a un

arbitrario 10 o 20 por ciento de la demanda elctrica, pues si

se traspasase este lmite las dificultades para gestionar la red

seran insalvables.

El consumo elctrico de una reconversin paulatina del

parque de vehculos en Espaa no plantea problemas irreso-

lubles, e incluso puede contribuir a mejorar la gestin de la

red (redes V2G). Un vehculo que consuma 14 kWh por cada

100 km (los consumos oscilan bastante, de 10 a 20 kWh por

cada 100 km), y que recorriese unos 15.000 km anuales (una

media aceptable), consumira al ao 2.100 kWh. El parque

de vehculos, segn los ltimos datos de la D.G.T., asciende

a 30,3 millones, de los que 21,8 millones son turismos. Su

consumo anual total ascendera a unos 80.000 GWh. Esta

electricidad la podran producir, en teora, unos 37.000 MW

elicos. Para 2020 habr unos 40.000 MW elicos en tierra,

ms otros 5.000 MW de elica marina, y despus del 2020

la potencia seguir aumentando, adems del desarrollo de

la solar termoelctrica y la fotovoltaica, que pueden aportar

cada una unos 20.000 MW en 2020.

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La elica, por s sola, podra suministrar en teora toda la

electricidad necesaria para electrificar el parque de vehcu-

los existente en Espaa, aunque lo lgico ser un mix equili-

brado y variable, que habr que determinar cuando empiece

la electrificacin del transporte.


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Se puede y se debe, y hay sinergias entre la elica y los

vehculos elctricos, sobre todo en la gestin de la red. In-

cluso en un horizonte no lejano se debe contemplar redes

elctricas reversibles (V2G, de la red al vehculo en horasvalle, y del vehculo a la red en horas punta), donde las ba-

teras de litio de los vehculos pueden almacenar la electri-

cidad producida por la noche o en horas de baja demanda, y

venderla a la red a un buen precio en las horas punta.

Redes de distribucin. La V2G

La V2G corresponde a las siglas inglesas de Vehicle-to-

Grid (del vehculo a la red), y es la tecnologa que permite

el almacenamiento en las horas valle y la recuperacin de la

electricidad en las horas punta desde las bateras de los veh-

culos elctricos a la red. La tecnologa V2G permite cargarlas bateras durante las horas valle, cuando el kWh es ms

barato, y venderlo a la red en horas punta, cuando el kWh es

ms caro. Con la V2G todos ganan: los propietarios de los

vehculos, las empresas elctricas, la sociedad y el planeta,

aunque para ello se requiere crear toda una infraestructura

hoy inexistente. Pero incluso sin la V2G, la electrificacin

del transporte tiene grandes beneficios para todos.

Por carecer de la clsica infraestructura de transporte ba-

sada en los hidrocarburos, se piensa que sern China e India

los pases que acometan la ms profunda electrificacin del

transporte, en el clsico salto tecnolgico, muy similar al

de los pases en desarrollo que se han pasado a la telefonamvil sin pasar por la telefona fija. China es el mayor fabri-

cante de bateras de litio y cuenta con BYD Motors y otras

empresas punteras en el desarrollo de los vehculos elctri-

cos, al igual que India con Reva y Tata, y en ambos pases

se espera un enorme crecimiento del parque de vehculos

paralelo al surgimiento de una nueva clase media que por

primera vez acceder a la motorizacin.

La recarga de los vehculos elctricos puede ser conduc-

tiva o inductiva. El sistema conductivo es una conexin di-

recta a la red, tan simple como enchufar el vehculo median-

te cables especiales de alta capacidad con conectores que

protejan al conductor de los altos voltajes. El acoplamiento

inductivo tiene la ventaja de imposibilitar cualquier electro-

cucin, pero es ms caro y menos eficiente que el primero.

La electricidad de la red se suministra en corriente al-

terna al vehculo. Normalmente el cargador la convierte en

corriente continua y la suministra al voltaje adecuado a la

batera, desde donde se suministra al motor y a las ruedas.

Algunos motores funcionan con corriente alterna, por lo queun inversor debe convertir la corriente continua de la bate-

ra. Las estaciones de recarga rpida tendrn 400 voltios y

63 amperios.

Dado que en Espaa, como en la mayora de los pases,

la tarifa nocturna o valle es inferior a la normal, lo usual

sera recargar las bateras por la noche, y se debe promover

una discriminacin horaria que traslade el consumo a las

horas nocturnas o valle. Una red inteligente de decenas de

miles de puntos de recarga en calles y aparcamientos, con el

software apropiado, dira al vehculo cuando debe recargar,

parar e incluso verter la electricidad a la red. Hay que tener

en cuenta que la mayor parte del parque pasa gran parte deltiempo aparcado, utilizndose slo una o dos horas al da en

la mayora de los casos. Por trmino medio el 95 por ciento

de todos los automviles estn estacionados en un momento

dado, utilizndose como media una hora al da.

Por esta razn los vehculos elctricos deben jugar un

papel clave para empezar a gestionar mejor la red, aplanar la

curva de carga, aprovechar la llamada reserva activa que en

gran parte se desaprovecha (la cantidad de electricidad dis-

ponible para garantizar la inmediata disponibilidad en caso

de necesidad por un aumento inesperado de la demanda) y

permitir un aumento de la aportacin de la elica y otras

energas renovables, y quizs suponga una reconversin de

los sectores elctricos y de transporte, dando lugar a nuevas

empresas especializadas, siguiendo un modelo similar al de

la telefona mvil.

La reserva activa podra suministrar la electricidad que

consume un tercio del parque de vehculos en la mayora

de los pases, siempre que exista la red adecuada, y evitara

tener que crear una capacidad de generacin muy costosa

que slo se va a utilizar unas pocas horas al ao, esas 30 o

40 horas que coinciden con olas de fro o de calor.

Pero hay suficiente litio para

sustentar un transporte porcarretera en base a laelectricidad?

La mayora de las bateras de los vehculos elctricos actua-

les o previstos en los prximos dos aos estn fabricadas

con litio, al igual que la de los mviles y porttiles. La elec-

trificacin del transporte supondr un aumento importante

de la extraccin de litio, lo que ha dado origen a una gran

polmica sobre los recursos del mineral, pues algunos au-

tores como William Tahil sostienen que no habr suficiente

litio, por lo que habr que utilizar otros materiales o bateras

36


8/14

2009 World Watch

como la Zebra, mientras que la mayora de los autores, como

el gelogo Keith Evans sostienen que no hay problemas de

recursos. En cualquier caso las mayores o menores reservas

de litio no supondrn ningn obstculo a la electrificacin

del transporte, al existir alternativas y otros materiales como

el zinc-aire o las bateras Zebra (NaNiCl y NaFeCl).

Uyuni en Bolivia, que contiene el mayor yacimiento a nivel

mundial. Chile extrae actualmente el 40% del litio contando

con el 20% de las reservas conocidas, China el 14% (sus

reservas del Tbet representan el 18%) y Argentina el 10%,

contando con el 13% de las reservas. A medio plazo el Salar

de Uyuni en Bolivia, al contar con el 40% de las reservas

mundiales conocidas, se convertir en la gran zona extrac-tora, lo que ya ha levantado cierta polmica en Bolivia, pues

la extraccin de minerales desde la plata de Potos hasta hoy

dej muy pocos beneficios al pas.

Las reservas conocidas de litio, como mnimo, ascienden

a unos 20 millones de toneladas. La batera de un vehculo

elctrico medio es de unos 30 kWh, y hacen falta 275 gra-

mos para almacenar un kWh. Un vehculo elctrico medio,

por tanto, necesita 8,25 kilos de litio. Un clculo simple nos

lleva a una clara conclusin: con las reservas conocidas de

litio, se pueden fabricar unos 2.500 millones de vehculos

elctricos, cuatro veces ms que todo el parque mundial de

vehculos.En 2008 se extrajeron 95.000 toneladas de litio, el doble

que hace una dcada. El consumo de litio, segn el United

States Geological Survey, se reparte entre bateras (25%),

cermica y vidrio (18%), lubricantes (12%), frmacos y

polmeros (7%), aire acondicionado (6%), produccin de

aluminio primario (4%), industria qumica (3%), y el 25%

en otras aplicaciones. El mayor productor es la Sociedad

Qumica y Minera de Chile S.A. El precio del carbonato de

litio en marzo de 2009 asciende a 6.613 dlares la tonelada.

En una batera el litio slo representa el 3% del coste de

produccin, por lo que un aumento del precio del mineral

no tendr grandes repercusiones.

37

El litio es un elemento moderadamente abundante y

est presente en la corteza terrestre en 65 partes por milln

(ppm). Se encuentra disperso en ciertas rocas, pero nunca

libre, dada su gran reactividad, y est presente en rocas vol-

cnicas y sales naturales, como en el lago salado de Chabyer

en el Tbet, en el Salar de Atacama en Chile y el Salar de

Salar de Uyuni, la mayor reserva de litio.

EVOLUCIN ANUAL DE LA POTENCIA ELICA INSTALADAY PREVISIN SEGN EL PLAN DE ENERGAS RENOVABLES 2005-2010

Figura 1: Evolucin de la potencia y objetivos al 2020


9/14

World Watch 2009

Gestin de la curva de carga

Para la operacin del sistema elctrico, las razones de este

inters hay que situarla en la importancia de incorporar

nuevas demandas que permitan aplanar la curva de carga,objetivo siempre importante, pero crucial en un contexto

de creciente penetracin de las energas renovables en la

generacin de electricidad. El recurso primario renovable

presenta unas ciertas dificultades de almacenamiento y una

limitada gestionabilidad.

En la Espaa Peninsular, se dan dos elementos adiciona-

les: la limitada capacidad de bombeo, que supone la alterna-

tiva ptima de almacenamiento nocturno, y las dificultades

de colocar excedentes de generacin en los sistemas elctri-

cos de los pases vecinos. La apuesta por los vehculos elc-

tricos es, por tanto, una alternativa con un claro potencial.

La Asociacin Empresarial Elica, tras un proceso de

evaluacin y reflexin en la Plataforma Tecnolgica del

sector elico, REOLTEC, ha impulsado en proyecto REVE,

cofinanciado por el MITYC, una de las primeras iniciativas

sectoriales para analizar los retos de esta forma de genera-

cin y su afeccin a la produccin de electricidad de origen

elico.

La Figura 1 muestra los objetivos para la energa elica.

Pero tambin es fundamental que produzcan el mximo n-mero de horas posible, no slo para garantizar la viabilidad

econmica de las inversiones, sino tambin para cumplir

con los objetivos anteriores, que no olvidemos se fijan en

trminos de energa. Por lo tanto, los 40.000 MW deberan

generar 86.000 GWh en el ao. Para conseguir maximizar

la produccin de los parques elicos, es importante evitar

los recortes de produccin tipificados en cuatro tipos: satu-

racin de redes, riesgos de inestabilidad transitoria, inhabi-

lidad de los parques para activar las protecciones por lmites

en la potencia de cortocircuito y energa no despachable, por

baja demanda.

De momento, la causa ms importante de estos recor-tes es precisamente, el riesgo de estabilidad de la red (en

2008 se produjeron casi una decena de recortes generales

que supusieron una prdida de unos 6 millones de euros por

lucro cesante, y algunos ms producidos por las redes de

distribucin), aunque en el futuro, una vez que los parques

elicos se adapten a los huecos de tensin, el mayor riesgo

de recorte vendr por la electricidad elica que no puede

colocarse por baja demanda.

Este problema de la electricidad no evacuable, ser ms

importante a medida que se incremente el peso de la energa

elica en la cobertura de la demanda, que deber alcanzar

el 36% en el 2020 para una demanda prevista de 250 TWh,frente al actual del 11%. Para evitarlo, se han propuesto

38

En el hipottico esce-

nario de 2 millones de

coches elctricos en

Espaa, que contengan

una batera de 7 kWh

de capacidad, y una

recarga del vehculouniforme, a lo largo de

las 7 horas que durante

la noche tienen menos

consumo, se producira

un incremento de la

demanda de unos 2.000

MW en cada una de

esas 7 horas, como se

puede ver en el siguiente

grfico

Figura 2.


10/14

2009 World Watch

diversas soluciones como son

una mayor conexin con Fran-

cia y, especialmente, incre-

mentar el bombeo nocturno.

En cualquier caso, es im-

portante tener en cuenta, que el

incremento de la demanda convehculos elctricos obligar

a una mayor contribucin por

parte de las renovables, lo que

una vez ms redunda en la ne-

cesidad de dotar de una mayor

flexibilidad a la operacin del

sistema con esta y otras solu-

ciones.

Sobre la conexin con Francia, se va a realizar un incre-

mento de la potencia para llegar a tener unos 4.000 MW, lo

cual supondra una garanta adicional de venta de los exce-

dentes de generacin elctrica elica, que deber competircon otras fuentes de generacin, como la nuclear, de costes

variables y de oportunidad muy bajos. La experiencia de

los intercambios de Alemania con sus vecinos demuestra la

importancia de la puesta en marcha de mecanismos de mer-

cado, que eviten los vertidos de fuentes de energa primaria

de coste nulo, como es el caso del viento.

Por lo que respecta al bombeo, para el que estn pre-

vistos 3.000 nuevos MW, algunos ya en construccin o re-

potenciacin, el problema es que existen en la actualidad

pocos emplazamientos en nuestro pas, con las condiciones

orogrficas adecuadas y, en principio, se considera difcil

alcanzar la cifra mencionada.

Llegados a este punto es importante comentar algunos

de los cambios reglamentarios y de evaluacin de la capaci-

dad evacuable, que van a tener incidencia en la instalacin

de los futuros parques elicos. En primer lugar, el operadordel sistema (OS) ha realizado estudios de penetracin e-

lica que demuestran que, en principio, no los 40.000 MW

antes mencionados, sino los 44.000 MW propuestos por las

CCAA, son asumibles por el sistema, aunque sujetos a po-

tenciales recortes, a evaluar por los propios inversores por

su potencial incidencia en la rentabilidad de los parques e-

licos.

Este es el contexto futuro donde aparecen los vehcu-

los elctricos, que deben permitir inicialmente incorporar

nuevas cargas en horas de baja demanda y posteriormente,

modular cargas en diferentes periodos. En cualquier caso el

reto, desde el punto de vista elctrico, no es desdeable, tan-

39

Figura 3: Aplanamiento de la curva de demanda con una carga flexible en diferentes periodos de baja demanda.

Pero si la carga se

realizara mediante la

utilizacin de sistemas

inteligentes, que

siguieran la evolucin

de la demanda general

del sistema, se podraconseguir en las horas

ms crticas de la

noche, en cuanto a

consumo de electrici-

dad, un aumento de

la demanda de 4.000

MW, que aplanara

an ms la curva de

carga.


11/14

World Watch 200940

to por el lado de la operacin del sistema elctrico, como de

la infraestructura elctrica necesaria para la conexin de los

vehculos, as como el necesario desarrollo reglamentario y

normativo.

El vehculo elctrico y la curvade carga

Un vehculo elctrico medio consume alrededor de 14 kWh

por cada 100 km; un coche que recorra unos 15.000 Km al

ao consumira 2.100 kWh, equiparable al consumo doms-

tico medio. Evidentemente el cuello de botella est en la ca-

pacidad de carga de las propiasbateras, aunque en principio

parece viable la carga de unos

5-7 kWh durante la noche en un

enchufe casero, lo cual sera su-

ficiente para el recorrido que va

a realizar un vehculo durante el

da.

El impacto en el sistema

elctrico de una hipottica im-

plantacin de 2 millones de co-

ches elctricos sera aumentar

la demanda de energa en 3.500GWh al ao, pero teniendo en

cuenta que esa energa sera ges-

tionable por el operador del sis-

tema (OS), como un sistema de

almacenamiento complementa-

rio al bombeo.

En la Figura 2 se observa

como cambiara la curva de de-

manda con el consumo adicio-

nal que supondra la recarga de

2 millones de coches elctricos

(6,5 % del actual parque auto-

movilstico en Espaa). Si suponemos que la carga del veh-

culo se produce uniformemente a lo largo de las 7 horas que

durante la noche tienen menos consumo, el incremento en

la demanda sera de unos 2.000 MW en cada una de esas 7

horas, suponiendo que cada batera se recargara con 7 kWh

(energa suficiente para recorrer 70 Km).Sin embargo, la operacin del sistema, podra ser mucho

ms flexible con la utilizacin de sistemas inteligentes que

siguieran la evolucin demanda general del sistema. En la

Figura 3 se puede observar cmo sera la curva para este

caso, utilizando el mismo nmero de vehculos. Se puede

observar que en las horas de menor consumo la demanda

se podra aumentar incluso en 4.000 MW, aplanando con-

siderablemente la curva de carga por la noche, e incluso en

algunas horas del da en las que el consumo tampoco es ex-

cesivo, como pueden ser las 4 o las 5 de la tarde.

La carga durante las horas de la tarde podra hacerse en

los aparcamientos de los edificios de oficinas donde se ubi-can los vehculos, pero aqu aparece uno de los temas funda-

mentales de futuro, la capacidad de las propias de las redes,

sobre todo de distribucin, que en algunos casos podran

duplicar las cargas inicialmente previstas.

Adicionalmente, y en un futuro, adems de aumentar la

demanda en horas valle, el vehculo elctrico tambin po-

dra suministrar electricidad en horas punta (V2G) y toman-

do el ejemplo anterior, podra disminuir la carga suminis-

trada al edificio por el sistema elctrico, obtenindose un

menor consumo elctrico neto. Este hecho aplanara aun

ms la curva de carga evitando altos picos de demanda y

mantenindola constanteentre ambas puntas, lo que

mejorara notablemente la

operacin del sistema elc-

trico. En cualquier caso, no

escapa la complejidad del

sistema y la gestin tcnica

y econmica de una serie de

puntos de carga y potencial

generacin, operando si-

multneamente en redes de

baja y media tensin.

El vehculo se recarga-ra entre la 1 y las 6 cuan-

do la demanda apenas llega

a unos 22.000 MW, en el

trayecto al trabajo el coche

consumira parte de la ener-

ga de la batera, esta ener-

ga posteriormente puede

ser recargada en los lugares

de trabajo, en periodos de

todava poca demanda para,

por un lado vender energa a

la red entre las 10 y las 16


12/14

2009 World Watch 41

horas, cuando la demanda supera los 38.000 MW, y por otro

realizar el trayecto de vuelta a casa. Tambin existira in-

cluso la opcin de suministrar energa a la red entre las 20

y las 23, que es cuando se suele producir el mayor pico de

demanda, en el punto de recarga elctrica instalado en los

garajes de las casas.

Esta forma de operar tiene incidencia no slo en el ba-

lance de energa, sino que tambin puede ser utilizado por el

Operador del Sistema (OS) para optimizar los servicios de

regulacin.

Aunque nos hemos centrado en el anlisis de los vehcu-

los en la curva de carga, es importante tener en cuenta la in-cidencia que la generacin elica tiene en otros servicios del

sistema, como son el control de tensin y los servicios de

regulacin. Por lo que respecta al primero, la existencia de

varias unidades de carga y generacin, con sus correspon-

dientes inversores/rectificadores, prximas a la demanda,

podra suponer una oportunidad para optimizar el control

de la tensin en las redes de distribucin a las que estn co-

nectados los propios vehculos. Aunque con una incidencia

menor, tambin se podran aportar servicios suplementarios

para la regulacin de frecuencia.

Por el lado de los servicios de regulacin, la mayor inci-

dencia de la elica se da en la regulacin terciaria, que sirvepara reponer la secundaria utilizada y obliga a estar en fun-

cionamiento durante tres horas, y la gestin de los desvos,

entre oferta y demanda. Aunque la capacidad necesaria para

regular la energa elica, se estima en un 5% la potencia

mxima de funcionamiento de forma simultnea. Este valor

puede verse incrementando a medida que tenga un mayor

peso en relacin con la generacin en centrales convencio-

nales. Precisamente, la existencia de cargas modulares con

periodos programables de varias horas debe permitir opti-

mizar el uso de estos servicios auxiliares al combinarlas con

fuentes renovables de generacin variables y parcialmente

programables.

En la Figura 4 se puede observar la aplicabilidad que

tendra en la operacin del sistema este tipo de almacena-

miento en la cantidad de energa almacenada, que podra ser

gestionada por el operador del sistema, tanto mayor cuanto

ms vehculos participen en la operacin del sistema.

Adems de dotar al sistema elctrico de un mayor gra-

do de flexibilidad en su operacin, la creciente penetracin

de las energas renovables impulsa una mayor interrelacin

Figura 4FUENTE: REE

entre consumidores finales y el operador del sistema, lo que

facilita los flujos de informacin y hace ms transparente la

toma de decisiones.

Todo ello va a introducir importantes cambios en los mo-

dos de gestin del sistema elctrico, tanto por lo que respec-

ta al transporte como a la distribucin, y tanto en las fases de

los estudios estticos como dinmicos, que incorporen las

nuevas formas de generacin y los nuevas cargas, como en

el control de la operacin de las centrales o el seguimiento

de la demanda.


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World Watch 200942

Bateras recargablesUn vehculo elctrico se alimenta de la electricidad alma-

cenada en grandes bateras recargables en su interior, que

permite su funcionamiento con cero emisiones en su punto

de uso y sin apenas ruido, excepto el producido por los neu-

mticos. En la ltima dcada hemos asistido a una profunda

mejora de las bateras, reduciendo su coste y permitiendo

ms ciclos de carga, a la vez que ha aumentado la capacidad

de almacenamiento por unidad de peso y volumen, se ha

eliminado el efecto memoria y ha aumentado su duracin.

La mejora de las bateras va a continuar, y un da s y otro

tambin los medios de comunicacin (en ingls) anuncian

nuevas bateras con nuevos materiales que mejoran las

prestaciones de las ya existentes, y cada vez ms empresas

se lanzan a un sector que se prev con un brillante futuro,

porque las bateras sustentan y hacen posible los telfonos

mviles, los ordenadores porttiles y mltiples aparatos de

consumo, y la electrificacin del transporte por carretera

hoy es ya ms que una mera posibilidad.

El motor elctrico aprovecha la energa de los frenados,

que normalmente se perderan a travs de la disipacin del

calor y la friccin, mejorando notablemente la eficiencia de

los vehculos tradicionales, lo que lo hace ideal para los des-

plazamientos urbanos. Al tener menos partes mecnicas, sus

costes de operacin son inferiores. El coste del kilmetro

recorrido por un vehculo elctrico, por primera vez en la

historia, es igual o inferior al de ese mismo kilmetro en un

automvil convencional de gasolina o gasleo, lo que sienta

las bases para iniciar un proceso de electrificacin del trans-

porte por carretera, proceso que va a ser largo y no exento de

dificultades, y va a requerir imaginacin, voluntad y cons-

tancia para plasmarlo, pero sin duda merece la pena, porque

es una opcin con muchos dividendos.

Los vehculos elctricos pueden tener slo un gran mo-

tor elctrico conectado a la transmisin, o varios pequeos

motores en cada una de las ruedas. Los vehculos elctricos

con slo un motor se adaptan mejor al diseo tradicional

y permiten un motor ms potente, pero presentan algunas

prdidas de eficiencia a travs de la friccin. Los vehculos

elctricos con motores en los neumticos (Michelin ya ha

presentado sus prototipos) evitan muchas de las prdidas de

transmisin frente a un nico motor, pero en la actualidadson ms apropiados para pequeos vehculos, debido a la

necesidad de mayor potencia de los vehculos grandes.

Las bateras se alimentan de electricidad, que puede pro-

ducirse de mltiples maneras, y su impacto fundamental es

el de la propia generacin de electricidad. Pueden recargar-

se en las horas valle, de menor demanda, e incluso en un

futuro deberan verter electricidad a la red en horas punta

de mxima demanda (V2G). La red de distribucin existe, a

diferencia del hidrgeno, y la infraestructura bsica podra

construirse en poco tiempo y sin grandes dificultades. Pero

tambin hay importes desventajas e inconvenientes. En pri-

mer lugar la capacidad y el coste de las bateras. Las bate-

ras de in-litio mejoran la capacidad y la autonoma de los

vehculos, pero son costosas. Otros inconvenientes son las

limitaciones de tamao y prestaciones de los vehculos elc-

tricos, el tiempo de recarga de las bateras, la ausencia actual

de puntos de recarga o de cambio de bateras, y los cambios

que deberan producirse en la generacin de electricidad y

en la red de distribucin. No obstante, las ventajas econmi-

cas, polticas, sociales y ambientales a medio y largo plazo

son muy superiores.

Tipos de bateras

La clave del futuro del vehculo elctrico es la batera re-

cargable, a la que se ha dedicado un esfuerzo muy pequeo

de investigacin, en relacin con otras tecnologas: la capa-

cidad de almacenamiento se ha duplicado cada diez aos,

cifra que palidece ante el desarrollo de la informtica u otras

tecnologas. Slo en los ltimos aos, con el desarrollo de

la telefona mvil, se ha empezado a realizar inversiones

importantes, aceleradas con la prevista generalizacin del

automvil elctrico a partir de 2012.

El coste de un vehculo elctrico o de un hbrido enchu-

fable depende de la batera en un porcentaje determinante.

El tipo y la capacidad de la batera condicionan la velocidad

mxima, la autonoma entre recargas, el tiempo de recarga y

la duracin de la batera. Los precios de las bateras se han

reducido en los ltimos aos, y lo harn an ms a medida

que aumente la demanda y se produzcan en grandes series.


14/14

Las principales tecnologas son las siguientes:

Plomo-cido: Los acumuladores de plomo-cido son las msantiguas y tienen una baja relacin entre la electricidad acu-mulada con el peso y el volumen. Ocupan mucho espacio ypesan mucho, pero son duraderas y de bajo coste, y se tasade reciclaje supera el 90%. Para conseguir una autonoma de50 km con una velocidad punta de 70 km/h se necesiten msde 400 kg de bateras de plomo-cido. El periodo de recarga

puede oscilar entre 8 y 10 horas.

Nquel Cadmio (NiCd): Utilizan un nodo de nquel y un c-todo de cadmio. El cadmio es un metal pesado muy txico,por lo que han sido prohibidas por la Unin Europea. Tienenuna gran duracin (ms de 1.500 recargas) pero una baja den-sidad energtica (50 Wh/kg), adems de verse afectadas porel efecto memoria.

Bateras de Nquel-Hidruro Metlico (NiMH): Las baterasrecargables de nquel hidruro metlico es muy similar a la denquel cadmio, pero sin el metal txico, por lo que su impactoambiental es muy inferior. Las bateras recargables de nquel

hidruro metlico almacenan de 2 a 3 veces ms electricidadque sus equivalentes en peso de nquel cadmio, aunque tam-bin se ven afectadas por el efecto memoria, aunque en unaproporcin menor. Su densidad energtica asciende a unos80 Wh/kg.

Iones de litio (Li-ion): Las bateras de iones de litio debensu desarrollo a la telefona mvil y su desarrollo es muy re-ciente. Su densidad energtica asciende a unos 115 Wh/kg,y no sufren el efecto memoria. Las bateras de iones de litiose usan en telfonos mviles, ordenadores porttiles, repro-ductores de MP3 y cmaras, y probablemente alimentarn lasiguiente generacin de vehculos hbridos y elctricos pu-

ros conectados a la red. A pesar de sus indudables ventajas,tambin presentan inconvenientes: sobrecalentamiento, altocoste y, sobre todo, las reservas de litio, sujetas a una grancontroversia.

Bateras de polmero de litio: Es una tecnologa similar a lade iones de litio, pero con una mayor densidad de energa,diseo ultraligero (muy til para equipos ultraligeros) y unatasa de descarga superior. Entre sus desventajas est la altainestabilidad de las bateras si se sobrecargan y si la descargase produce por debajo de cierto voltaje.

Tipo de bateras recargables

Zebra (NaNiCl)

Polmero de litio

Iones de litio

Nquel-Hidruro Metlico (NiMH)

Nquel Cadmio (NiCd)

Plomo-cido

Energa(Wh/kg)

125

200

125

70

60

40

Energa/volumen(Wh/litro)

300

300

270

140-300

50-150

60-75

Potencia/Peso(W/kg)

>3.000

1.800

250-1.000

150

150

Nemerode ciclos

1.000

1.000

1.000

1.350

1.350

500

Eficienciaenergtica-%

92,5

90,0

90,0

70,0

72,5

82,5

Bateras Zebra (NaNiCl): Una de las bateras recargables quems prometen son las conocidas como Zebra. Tienen una altadensidad energtica, pero operan en un rango de temperaturasque va de 270C a 350C, lo que requiere un aislamiento. Sonapropiadas en autobuses. En Stabio, en el sur del cantn delTesino (Suiza), se est construyendo una fbrica para produ-cir bateras en serie. Entre sus inconvenientes, adems de latemperatura de trabajo, estn las prdidas trmicas cuando nose usa la batera. El automvil elctrico Think City va equipa-do con bateras Zebra Na-NiCl de 17,5 kWh.

La distancia que un vehculo elctrico puede recorrer sinrecargar la batera, en los modelos actuales o de prxima fa-bricacin, va de 60 a 250 kilmetros. Hay que tener en cuentaque la mayor parte de los desplazamientos diarios son inferio-res a los 60 km. Un vehculo elctrico consume de 0,12 kWha 0,30 kWh por kilmetro; para recorrer 100 kilmetros harafalta una batera con una capacidad de 12 kWh a 30 kWh,dependiendo del modelo.

Aunque el mercado de los vehculos elctricos est ensus inicios, ya se comercializan bicicletas elctricas, motoci-

cletas, automviles, vehculos de reparto e incluso pequeosautobuses, como los que circulan en Madrid, Mlaga, Sego-via y otras ciudades. Entre 2010 y 2012 habr una verdaderaeclosin, pues la prctica totalidad de las empresas automo-vilsticas estn desarrollando vehculos totalmente elctricoso hbridos elctricos con conexin a la red, como el Volt deGeneral Motors.

La generalizacin de las bateras recargables debe evitarlos errores del pasado, y para ello se debe considerar todo elciclo de vida del producto, desde la extraccin de las materiasprimas al reciclaje o eliminacin, pasando por la fabricaciny la operacin, evitando o minimizando en todas las fases lacontaminacin y el vertido, y muy especialmente de metales

pesados. Las tasas actuales de reciclaje de bateras de vehcu-los alcanzan o superan el 90%, tasas mucho ms elevadas quelas pequeas bateras empleadas en usos domsticos (menosdel 10%), y que en gran parte acaban en los vertederos. Dadoque el litio es totalmente reciclable, cabe esperar que las tasasdel 90% se mantengan e incluso aumenten ligeramente.

Alberto Cea es el Director Tcnico de la Asociacin Em-

presarial Elica.

Jos Santamarta es director de World Watch. Ambos colabo-

ran en el proyecto REVE (Regulacin Elica con Vehculos

Elctricos).Para ms informacin http://www.evwind.es/

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