Ficha/ Resumen nº 3/Junio 2018

El vehículo eléctrico (VE)

Pau Noy y Francesc Sardà

El VE se presenta como un elemento primordial para evitar las emisiones de gases contaminantes en los grandes núcleos urbanos, reduciendo al mismo tiempo el uso de petróleo para hacer frente al cambio climático. La industria del VE reconoce que aún hay obstáculos técnicos para una apuesta definitiva a gran escala, pero asegura que en el futuro la electrificación del transporte privado y público formará parte de la solución para los problemas mencionados.

Aunque por el concepto el VE presenta muchas ventajas, también presenta muchos interrogantes que podrían acabar derivando en inconvenientes. En el momento de abordar el análisis, hay que enumerar los atributos técnicos del VE y tenerlos muy presentes:

1. VE es un concepto que indica un sistema de tracción, no de tipo de vehículo, porque tan eléctrico es una bicicleta con pedaleo asistido, como un coche eléctrico, un tranvía, un metro o un ferrocarril.
2. La tracción eléctrica es más eficiente que la basada en el motor de explosión. Este funciona mediante una reacción de tipo termodinámico que tiene un bajo rendimiento que resulta estructural – un problema sin arreglo – y, por tanto, debe sustituirse. La tracción basada en motores eléctricos tiene un rendimiento de un 90% de eficiencia, frente al 15% del tradicional motor de explosión.
3. En el caso de utilizar energía eléctrica renovable en la tracción, las emisiones de CO₂ del VE son nulas. Por ejemplo, los metros y tranvías de Barcelona y los trenes de Renfe, se alimentan en este año 2018 de forma exclusiva con energía 100% renovable. En este caso las emisiones de CO₂ son cero.
4. En el caso de VE sin alimentación a través de catenaria, surge el problema que se necesitan grandes baterías basadas en el sistema ión-litio. No hay litio suficiente en el mundo para sustituir todos los vehículos térmicos por vehículos eléctricos. Además, la carga rápida, deteriora la batería.
   5. Alternativas interesantes a las baterías pasan por la pila de combustible, una reacción entre H₂ y el O₂ presente en el aire que genera electricidad más vapor de agua. Es la reacción inversa a la electrólisis. El H₂ se produce por electrólisis a partir de fuentes renovables con un elevado rendimiento, del 50%. La producción de H₂ por las noches con energía eléctrica renovable a precios marginales se perfila como una excelente alternativa, que permite entrever que la tracción eléctrica se basará en la pila de combustible en el futuro, además de la catenaria. Sin embargo, aún hay fuertes incertidumbres.

Entornos urbanos o locales

Las emisiones del VE son mucho más limpias y apenas contaminan. El VE no hace ruido por debajo de los 30 km / h, por lo que disminuye la contaminación acústica. El motor es más eficiente que el de gasolina, por lo tanto necesita menos energía por hacer el mismo trabajo y es más barato por km recorrido. Está exento de algunos impuestos y en los próximos años no tendrá restricciones de circulación. La desventaja de su baja autonomía es menor en estos entornos urbanos. Pero aún quedan desventajas, como la pobre red de recarga existente, la escasa densidad energética de la batería y la baja potencia, que los hace inviables para tipos de transporte más pasando como camiones, autobuses, aviones o barcos. Por otra parte, el sistema masivo de recarga en parkings, comunidades de vecinos, etc., presenta una serie de incertidumbres tecnológicas (también cuando son cargas rápidas), y retos en su estructura y dimensión técnica y jurídica que aún no han sido solucionados.

En entornos interurbanos o globales el VE, basado en el almacenamiento de electricidad (baterías), visto bajo los parámetros energéticos de todo el ciclo de producción, y desde el punto de vista de los elementos necesarios para las baterías y su reciclaje, presenta serias dudas sobre su idoneidad a gran escala.

Energía y contaminación

Uno de los principales factores a tener en cuenta es la tasa de retorno energético (TRE), es decir, el balance de energía utilizada en todo el proceso, desde el montaje de la primera pieza hasta el reciclaje final, y aquí las ventajas tampoco resultan diáfanas. Hay un sistema garantizado de reciclaje de baterías de plomo (baja tensión) pero no para las baterías de ión-litio (media tensión), a parte de los gastos de extracción y transporte de los minerales necesarios.

Aunque el VE no genera emisiones nocivas, también es verdad que la fabricación de su energía eléctrica, cuando se basa en fuentes no renovables, sí que genera contaminación y emisiones. Por lo tanto, VE sí, siempre que estén alimentados por energía eléctrica 100% renovable, de lo contrario el efecto sobre las emisiones de carbono para reemplazar los coches convencionales para eléctricos es menor.

Sin embargo, los VE pueden facilitar la transición a la descarbonización si se dan dos condiciones: un desarrollo importante de electricidad procedente de fuentes renovables, junto con una política decidida de reducción del transporte privado y por carretera en favor del transporte público y el no motorizado. Pero el reto de ir hacia un modelo eléctrico 100% renovable es muy grande, y más difícil aún si se quieren proveer parques automovilísticos  masivos.

Elementos límite

También se debe tener en cuenta los minerales utilizados en la fabricación de los VE, los cuales pueden ser críticos y limitantes, presentar inestabilidad y monopolio de las zonas de extracción: principalmente litio, cobalto, platino, neodimio, disprosio … contando que una masiva expansión de la electrificación y energías renovables encarecería los productos base y los agotaría antes. Por otra parte es imprescindible, y previo al uso masivo, establecer los mecanismos de reciclaje eficiente, real y total de las baterías.