Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Coches eléctricos, ¿ya?

En California, anualmente, se venden más del doble de automóviles que en toda España. Las leyes californianas han establecido que el año 1998, al menos un 2% de los nuevos vehículos sean no emisores, es decir, eléctricos. El porcentaje habrá de superar el 10% en el año 2003. Y en el año 2000 cualquier fabricante-vendedor en California, necesariamente tendrá que disponer de modelos eléctricos alternativos.

En muchos lugares se disponen a tomar disposiciones análogas, por lo que habremos de preguntarnos ¿cuáles son las razones medioambientales que hacen necesarias ese tipo de medidas?, y ¿será posible una adecuada respuesta científico-tecnológica a este reto?.

CONTAMINACIÓN. Los motores de combustión interna son muy contaminantes y los gases emitidos son muy dañinos. Esos gases contienen importantes cantidades de óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, hidrocarburos (como el benceno) y partículas materiales. Además, está el dióxido de carbono, producto de la combustión, cuya acumulación atmosférica es causa principal del efecto invernadero. La contaminación depende del combustible usado, siendo más alta para la gasolina, seguida del gasoil, metanol y etanol. No podemos ignorar que algunos de los contaminantes citados también son responsables de la aparición perniciosa del ozono ambiental, de la lluvia ácida y de diversas patologías cardíacas, pulmonares y cancerosas. Otro factor a tener en cuenta es que todos los combustibles indicados presentan una baja eficiencia energética en su uso como tales, con un rendimiento menor del 20%.

En contraste con todo ello, un automóvil con motor eléctrico no produce contaminación por sí mismo, al carecer de gases de combustión. Tampoco origina contaminación sonora, es muy silencioso, y su rendimiento energético duplica, al menos, el de los motores de combustión interna. Por sí solas estas razones serían suficientes para apoyar decididamente la alternativa de los coches eléctricos. Pero hay que matizar, incluso en aquellos aspectos aparentemente más claros, como el de la contaminación. En efecto, es evidente que la electricidad de sus baterías, finalmente, procede del suministro eléctrico comercial, pero la producción de esa electricidad podría ser tanto o más contaminante que los propios motores de combustión. Así sucedería si la electricidad se hubiese obtenido en centrales térmicas alimentadas por carbón, con valores contaminantes en disminución si el combustible es gas natural o petróleo y, sobre todo, si se trata de una central nuclear o hidroeléctrica. En todo caso, el ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE ha calculado, como media, que la sustitución de los vehículos convencionales por otros eléctricos, reduciría en más del 90% de las emisiones urbanas de gases orgánicos, de óxidos de nitrógeno o de monóxido de carbono. Y la cantidad total de dióxido de carbono emitido, con tal motivo, disminuiría un 50%. En lo que respecta a la eficacia energética, comparada a lo largo de las respectivas cadenas energéticas, el uso generalizado de los automóviles eléctricos significaría una mejora global del 20 al 35%.

BATERÍAS. El cuello de botella científico-tecnológico radica en el hecho de que las actuales baterías recargables comerciales tienen una baja capacidad de almacenado energético y una limitada vida media. Comparativamente, un depósito de gasolina almacena 100 veces más energía que un volumen equivalente de baterías convencionales de plomo-ácido sulfúrico, cuyo almacenamiento energético apenas supera los 40 vatios-hora por kilo. Ello obligaría a tener que utilizar, para un vehículo, un peso adicional de baterías de más de 500 kilos.

Los científicos, en este campo y en los últimos años, están avanzando rápidamente, pero la solución definitiva todavía no se ha alcanzado. Al menos, existen una decena de alternativas técnicas: baterías de aluminio-aire, litio-disulfuro de hierro, litio-polímero, níquel-cadmio, níquel-hierro, níquel-zinc, sodio-azufre, zinc-aire, zinc-bromo, etcétera. Aparte de las usuales de plomo-ácido, las que ofrecen mayores posibilidades son las de níquel-hidruro metálico, cuyo almacenamiento energético es el doble del de aquellas, superando los 80 vatios-hora por kilo, con una alta eficiencia energética del 65%.

Todo esto hace que la autonomía posible de los vehículos eléctricos, entre recargas sucesivas, sea limitada, normalmente entre los 80 y los 150 km, lo que imposibilita su uso en viajes largos. Como solución de compromiso aparece, cada vez más aceptada, la de los vehículos híbridos, usualmente con propulsiones paralelas de gasoil y de electricidad, lo que permite combinar las ventajas y obviar los inconvenientes de ambos sistemas.

LA REALIDAD. Todas las grandes empresas automovilísticas se han embarcado en el tema. Aparte de otros muchos precedentes y prototipos, el primer lanzamiento industrial a gran escala ha sido, a principios de este año, el automóvil EV-1 de GENERAL MOTORS, dotado de una avanzada tecnología avalada por numerosas patentes, en la que el aluminio es protagonista en la reducción de peso. Las 26 baterías de plomo-ácido, se cargan inductivamente, en 4 horas, permitiendo 137 caballos de vapor de potencia, unos 150 km de autonomía, una velocidad máxima de 130 kph y un tiempo de aceleración de 0 a 100 kph inferior a 10 segundos. El frenado regenerativo ayuda a recargar las baterías.

Otros modelos en desarrollo o producción han escogido, en general, la recarga conductiva y las baterías níquel-hidruro metálico. Entre los automóviles más interesantes se encuentran el Honda EV Plus, el Toyota RAV4-EV, el BAT Lightning o el Ford P2000. Una especial atención merece el híbrido gasoil/electricidad de Audi, el Audi Duo, cuya comercialización comenzará, probablemente, en otoño, en Alemania. Se basa en el conocido Audi A4 y en su excelente motor diesel de inyección directa de 1,9 litros, al que acompaña un pequeño e ingeniosos motor eléctrico desarrollado por Siemens. Con su pequeño tamaño, apenas equivalente a un envase tetrabrik, este motor eléctrico puede desarrollar una gran potencia. El ordenador a bordo ayuda a escoger, en cada momento, el mejor modo de propulsión. La modalidad eléctrica se basa en 22 baterías plomo-ácido, recargables en 4 horas, que proporcionan una energía de 10 kilovatios-hora. La conducción eléctrica está concebida, básicamente, para las zonas urbanas, con una velocidad limitada a 100 kph, mientras que la opción gasoil, con prestaciones semejantes a las de los A4 diesel ya conocidas, se usará preferentemente en los trayectos interurbanos. Todo ello significa que estamos iniciando realmente una nueva época en la tecnología de los automóviles, la de los motores eléctricos silenciosos y no contaminantes.