El aumento anual del precio de la gasolina en verano es un ritual que todos tememos. Llega con una brutalidad predecible. Para recordar rápidamente por qué esto es un problema, mire el verano de 2008. El precio promedio a nivel nacional de un galón de gasolina regular superó la marca de los cuatro dólares. Llenar un tanque no era sólo un recado. Fue una apuesta financiera. Tenías que comprobar tu saldo bancario incluso antes de insertar la boquilla.
Esos recuerdos todavía son nítidos. Entonces, cuando los precios de las bombas comienzan a subir nuevamente, surge naturalmente la pregunta. ¿Qué más hay?
La respuesta es un campo abarrotado de opciones. Muchos de estos combustibles alternativos están disponibles hoy. Están en concesionarios. Están en las carreteras. Algunas tecnologías necesitan más tiempo para ampliarse y adoptarse masivamente. Otros están listos para que los compres este fin de semana. Aquí están los principales contendientes.
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10: Vehículos de pila de combustible de hidrógeno
El hidrógeno puede parecer ciencia ficción para algunos. En realidad, es uno de los combustibles alternativos más establecidos para los turismos. El concepto es bastante simple. Tomas gas hidrógeno. Lo combinas con el oxígeno del aire. La reacción química produce electricidad. Esa electricidad hace girar un motor eléctrico. La única emisión es vapor de agua.
“La única emisión es vapor de agua”.
Este proceso ocurre dentro de una pila de celdas de combustible. No quema combustible en el sentido tradicional. No hay combustión. Esto hace que los vehículos eléctricos de pila de combustible de hidrógeno (FCEV) sean únicos. Ofrecen la larga autonomía y los rápidos tiempos de repostaje de un coche de gasolina. También proporcionan el par suave e instantáneo de un vehículo eléctrico de batería (BEV).
Toyota y Honda llevan años impulsando esta tecnología. El Toyota Mirai y el Honda Clarity Fuel Cell son dos de las pocas opciones del mercado masivo. Parecen sedanes. Conducen como sedanes. Pero requieren una infraestructura diferente.
Encontrar una estación de hidrógeno es el principal obstáculo. Estas estaciones no están en todas partes. Están agrupados en regiones específicas, principalmente California. Si vive en el sur de California, es posible que tenga acceso. Si vive en Ohio, probablemente no sea así. La escasez de estaciones limita su adopción generalizada.
Los coches en sí son caros. Los costos de producción siguen siendo altos. Los vehículos eléctricos de batería se han beneficiado de enormes economías de escala. Los vehículos de hidrógeno aún no han alcanzado ese punto de inflexión.
Aún así, la tecnología funciona. Está limpio. Es rápido. El repostaje tarda entre tres y cinco minutos. Esto es comparable a llenar un tanque de gasolina. La gama también es competitiva. El Mirai recorre aproximadamente 400 millas con el tanque lleno. Eso supera a la mayoría de los vehículos eléctricos actuales en condiciones de clima frío. Las baterías pierden eficiencia con el frío. Las pilas de combustible de hidrógeno no.
Existen preocupaciones sobre la fuente del hidrógeno. La mayor parte del hidrógeno que se produce hoy proviene del gas natural. Este proceso libera dióxido de carbono. No es “verde” a menos que se utilice energía renovable para dividir las moléculas de agua. Esto se llama “hidrógeno verde”. Es caro. Es raro. Pero la industria está invirtiendo mucho en ello.
Si puede encontrar una estación y puede pagar el precio superior, el hidrógeno ofrece un término medio convincente. Resuelve la ansiedad por la autonomía que afecta a los primeros usuarios de vehículos eléctricos. Evita los largos tiempos de carga que frustran a los viajeros. Sólo necesita una mejor red para sobrevivir.
el verano de
El hidrógeno hace pensar en el Hindenburg. Es un reflejo. ¿Pero en la práctica? Es sorprendentemente seguro. La tecnología se divide en dos caminos distintos para hacer que un automóvil se mueva. Tienes vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) y motores de combustión interna de hidrógeno (H2-ICE). Suenan parecidos. No lo son.
Cómo funcionan realmente los vehículos de pila de combustible
Un vehículo de pila de combustible no funciona con un paquete de baterías como un Tesla o un Leaf. Genera su propia electricidad sobre la marcha. Tienes tanques de hidrógeno. Tienes oxígeno del aire. Dentro de la pila de combustible, se encuentran en una reacción química. El resultado es la electricidad. Esa electricidad hace girar motores eléctricos.
¿El único escape? Vapor de agua. Eso es todo. Sin emisiones de escape. Sin CO2. El Honda FCX Clarity es el ejemplo perfecto de esto. Utiliza esta tecnología exacta. En este momento, Honda está alquilando estas unidades a conductores del sur de California. Es un lanzamiento controlado. No puedes simplemente ir a comprar uno hoy si vives en Ohio.
La alternativa de combustión
Luego está el otro camino. Un motor de combustión interna de hidrógeno. Esto parece un motor de gasolina debajo del capó. Tiene pistones. Tiene válvulas. Quema hidrógeno en lugar de gas.
Nuevamente, el subproducto es vapor de agua. El BMW Hydrogen 7 es el ejemplo más famoso de este enfoque. BMW arrendó varios a personas de alto perfil. Alemania. Estados Unidos. Algunas pruebas afirmaron que el coche realmente limpió el aire a su alrededor. Esa es una afirmación audaz. ¿Quizás la condensación eliminó las partículas? No necesitamos debatir la física. El caso es que la tecnología existe.
El problema de la infraestructura
Entonces, ¿por qué tu vecino no conduce un coche de hidrógeno? Infraestructura. No hay estaciones de servicio de hidrógeno. No precisamente. No en ninguna densidad significativa. No es como encontrar una bomba de gasolina. No es como enchufarlo a una pared. La falta de estaciones es el cuello de botella. Es el punto de estrangulamiento.
Pero hay un combustible alternativo que ya está en tu vida. Incluso podrías estar usándolo ahora mismo.
9: Electricidad
Los vehículos eléctricos no son un invento moderno. Han existido desde que los primeros automóviles salieron de las líneas de montaje. Los primeros automóviles solían funcionar con electricidad. Hoy por fin tienen sentido para los desplazamientos diarios.
¿Por qué tomó tanto tiempo? Tecnología de batería. Mover metal pesado a velocidades de autopista consume energía. Las baterías viejas se agotaron rápidamente. La recarga tomó horas. La ansiedad por el alcance era real.
Las baterías de iones de litio cambiaron las reglas del juego. Estas son las mismas celdas de tu teléfono. Cargan más rápido. Tienen más energía. El Roadster de Tesla demostró que los motores eléctricos pueden igualar la aceleración de los superdeportivos.
Luego vino el vehículo eléctrico de autonomía extendida (EREV). El Chevy Volt es un buen ejemplo. Combina un paquete de iones de litio con un pequeño generador de gasolina. Lo conectas a un tomacorriente de pared estándar. Cuando cae la carga, el motor de gasolina se pone en marcha. Actúa como generador para mantener las baterías cargadas. Esto crea una nueva clase de automóvil. Cierra la brecha entre los consumidores de gasolina tradicionales y los eléctricos puros.
8: Biodiésel
Mientras que la tecnología de sistemas de propulsión eléctrica acapara los titulares, el biodiésel ofrece un camino diferente para alejarse del petróleo crudo. No es una nueva fuente de combustible. El concepto se remonta a los primeros días del propio motor diésel. Rudolf Diesel diseñó originalmente su motor para funcionar con aceite de maní. Hoy en día, el biodiesel es una alternativa renovable derivada de aceites vegetales o grasas animales.
A diferencia de los coches eléctricos que dependen de una infraestructura de carga, los coches con biodiésel suelen utilizar motores diésel existentes con modificaciones menores. O pueden funcionar en línea recta en los vehículos diésel modernos sin ningún cambio. Esto la convierte en una solución inmediata. No necesita reformar su garaje ni esperar a que aparezcan estaciones de carga en cada esquina.
El argumento medioambiental es fuerte aquí. El biodiesel es biodegradable y no tóxico. Reduce las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con el diésel a base de petróleo. También quema de forma más limpia, reduciendo las partículas en el aire. Para los entusiastas que aman el par y el sonido de un motor diésel pero que desean una huella más ecológica, este es un término medio viable. No es tan llamativo como un Tesla. No tiene esa aceleración silenciosa e instantánea. Pero es práctico. Y utiliza combustible que potencialmente puede producir con los desechos de su propia cocina o proveniente de granjas locales.
Se podría pensar que cambiar el tocino de la mañana por col rizada se extiende a su tanque de gasolina. No es así. Mientras que tus arterias aprecian las dietas bajas en grasas, a tu motor no le importa tu colesterol. El biodiésel existe. Es real. Es viable. Pero no es un sustituto directo del aceite vegetal puro, a menos que quieras convertir tu coche en un pisapapeles muy caro.
Cómo funciona realmente el biodiesel
El biodiesel proviene de recursos renovables como aceites vegetales o grasas animales. Cualquier motor diésel estándar puede funcionar con él. Esa es la parte fácil. La parte difícil es que no se puede simplemente verter grasa McDonald’s usada en un inyector diésel. La materia prima necesita conversión química.
El proceso implica la transesterificación. Mezclas el aceite con un alcohol (generalmente metanol) y un catalizador (como hidróxido de sodio). Esto descompone los triglicéridos del aceite y los reemplaza con ésteres metílicos. El resultado es un combustible que se comporta como el diésel de petróleo. Sin este paso, el aceite es demasiado viscoso. Obstruye los filtros. Engoma los inyectores. Destruye las bombas de combustible. Básicamente, estás intentando hacer funcionar un automóvil deportivo con aceite de motor. Termina mal.
La zona de peligro del bricolaje
Los entusiastas suelen elaborar su propio combustible. Compran aceite usado en restaurantes locales. Esto mantiene el petróleo fuera de los vertederos y crea una fuente de energía barata. Es un bucle inteligente. Pero también supone un peligro químico si se salta las ruedas de apoyo.
El metanol es tóxico. Puede absorberse a través de la piel o inhalarse en forma de vapor. La reacción genera calor y presión. Si se equivoca en la proporción, no obtendrá biodiesel. Consigues jabón. Obtienes lodo de glicerina. Obtiene un sistema de combustible cuya reparación cuesta más de lo que vale el vehículo.
“Antes de intentar hacer biodiesel por tu cuenta, es una buena idea entrenarte un tiempo con alguien que ya lo haya hecho antes con éxito.”
No trate esto como un proyecto de feria de ciencias. Trátelo como manipular explosivos. Encuentra un mentor. Mira el proceso. Comprender la separación de capas. Prueba la pureza. Si omite estos pasos, corre el riesgo de dañar su vehículo, su casa y a usted mismo.
El olor del éxito
¿Por qué la gente lo hace? El coste es inferior al del diésel de petróleo en muchas regiones. Las emisiones son más limpias. Se quema con menos partículas y menor contenido de carbono. Es una forma tangible de reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
También está el detalle sensorial. Tu coche olerá a patatas fritas. No la grasa rancia de un escape en mal estado, sino auténticas patatas fritas. Es un orgullo extraño. Es una señal para cualquier persona cercana de que estás haciendo algo diferente.
Solo asegúrese de que su motor pueda soportarlo. Los motores diésel más antiguos pueden tener sellos de goma que se degradan con determinadas mezclas de combustible. Los más nuevos en general están bien. Consulta tu manual. Verificar la mezcla. No empieces simplemente a verter.
7: etanol
Esto nos lleva al mundo del combustible a base de maíz. El etanol es diferente. No es petróleo. Es fermentación. Cambia las reglas por completo.
Evite el olor a fritura: mejores combustibles alternativos para su conductor diario
Tienes la grasa de la freidora bajo control. Tu tanque está lleno de las papas fritas de ayer. Pero seamos honestos: conducir por la ciudad con olor a tubo de escape de restaurante no es exactamente una mejora en el estilo de vida. Es complicado. Es persistente. Y, francamente, tus vecinos van a hacer preguntas.
Entonces, ¿cuál es el pivote? Si desea mantener limpios sus gases de escape y su fuente de combustible doméstica, debe observar lo que crece en los campos, no lo que se fríe en la sartén.
Por qué el etanol es la opción ecológica
El etanol no es nuevo. Ha estado escondido en el surtidor de gasolina durante años, generalmente escondido en pequeños porcentajes para reducir las emisiones durante los meses más calurosos del verano. Es un combustible a base de alcohol derivado de materia vegetal.
Aquí está el desglose:
– EE.UU.: Principalmente maíz.
– Brasil: Caña de azúcar.
– Resto del Mundo: Diversos cultivos dependiendo de la agricultura local.
No lo bebas. Está desnaturalizado por una razón.
La verdadera historia aquí es la infraestructura. La mayoría de los principales fabricantes de automóviles ofrecen ahora motores de combustible flexible. Estos motores están diseñados para manejar una amplia gama de mezclas de combustible. No estás obligado a arrinconarte. Puedes bombear gasolina estándar. O puede llenar el depósito con E85, una mezcla que contiene aproximadamente un 85 por ciento de etanol y un 15 por ciento de gasolina.
La geopolítica del grano
¿Por qué te importa esto?
Todo se reduce a la independencia energética. El argumento a favor del etanol es sencillo: lo cultivamos aquí. No tenemos que negociar con regímenes extranjeros para nuestra movilidad diaria. Es un recurso renovable. El petróleo es finito. El maíz no lo es.
Pero no pretendamos que sea perfecto. El proceso de producción requiere mucha energía. Estás cambiando un problema por otro. Y está la presión ética.
Si los agricultores pueden ganar más dinero cultivando para etanol que para alimentos, cambiarán. Eso reduce el suministro de alimentos. Eso hace subir los precios de los alimentos.
Es un delicado equilibrio entre abastecer de combustible a su automóvil y alimentar a la población.
Dónde encontrar E85
La red se está expandiendo. Puede encontrar estaciones que ofrecen E85 en muchas partes del Medio Oeste y las Grandes Llanuras, donde el maíz es el rey. Consulte sus listados locales. Si su automóvil está etiquetado como “combustible flexible” o “compatible con E85”, está listo para comenzar. El tanque no se derretirá. El motor no se ahogará.
Sólo necesitas estar dispuesto a bombearlo tú mismo.
6: Gas Natural Licuado
Los chefs saben todo. Quizás lo tengas en tu cocina. No es etanol. No es biodiesel. No está hecho de nada que puedas comer o beber. Es gas natural.
Los mejores chefs insisten en cocinar con él. Pero en los automóviles la historia es diferente. En concreto, una historia de alta densidad.
El gas natural se encuentra entre capas de roca subterránea. Lo perforamos como si fuera petróleo. Hay mucho más en los Estados Unidos. Quema más limpio que la gasolina. O petróleo.
El gas que se utiliza para hervir la pasta entra a baja presión. Eso lo mantiene gaseoso. Baja presión significa baja densidad de energía. Libera relativamente poco calor cuando se quema. Bueno para sopa. No es bueno para transportar carga.
Déjalo enfriar. Cambiar el estado.
El resultado es el gas natural licuado (GNL). Se vuelve denso en energía. Quémalo y obtendrás una potencia de salida masiva. Un camión necesita eso. No sólo un pequeño empujón. Gran par en largas distancias. Ahí es donde vive el GNL.
5: Gas licuado de petróleo
Subiendo la escalera. Del metano al propano y al butano.
El GLP es distinto del GNL. También es un combustible alternativo. Pero la fuente es diferente. Procesamiento de gas natural. O refinación de petróleo crudo.
Es un subproducto. Un producto secundario.
El nombre suena técnico. Gas Licuado de Petróleo. Pero lo has visto. En estufas de camping. En montacargas. En flotas de taxis más antiguas.
Cómo funciona el GLP en los vehículos
El GLP se almacena bajo presión. Es líquido en el tanque. Se vaporiza al liberarse. Quema más limpio que la gasolina.
Caen las emisiones. Caen partículas. Las emisiones de dióxido de carbono también son menores. Pero no tan bajo como el GNC o el GNL.
La densidad energética es mayor que la del gas natural comprimido (GNC). Más bajo que la gasolina. Por tanto, la autonomía se ve ligeramente afectada en comparación con los combustibles líquidos. Pero es mejor que el GNC.
¿Qué tipo de motor se adapta mejor?
No todos los coches manejan bien el GLP. La mayoría requiere modificación. O motores fabricados en fábrica.
¿Vehículos de combustible flexible? A veces. Pero los motores dedicados a GLP son más comunes.
Encendido por chispa. Ciclo de Otto. Como un sedán promedio. Pero adaptado a mezclas de propano y butano.
Las relaciones aire-combustible cambian. Los sistemas de inyección cambian. Las líneas de combustible necesitan sellos específicos. El caucho se degrada más rápido con el GLP.
¿Dónde se utiliza?
A las flotas les encanta. Las carretillas elevadoras lo utilizan a nivel mundial. Almacenes interiores. No hay gases de escape que asfixien a los trabajadores.
¿Transporte público? En algunas ciudades. Los autobuses funcionan con GLP. Aire más limpio en túneles.
¿Vehículos personales? Nicho. Popular en Australia. Corea del Sur. Europa Oriental.
No tanto en Estados Unidos. ¿Por qué? Infraestructura. Las estaciones de servicio son raras. A diferencia de las redes de GNC.
Comparación del GLP con alternativas
GLP versus GNC.
El GNC es metano. Comprimido. Menor densidad energética. Necesita tanques más grandes.
El GLP es propano/butano. Licuado bajo presión moderada. Mayor densidad de energía. Posibilidad de tanques más pequeños.
Pero el GLP tiene mayores emisiones de CO2 por milla que el GNC. Y partículas más altas que el GNL.
Sigue siendo más limpio que el diésel.
El resultado final
El GLP no es el futuro del transporte pesado
Si estuvo cerca de una parrilla en el patio trasero en la última década, ya conoció el gas licuado de petróleo (GLP). Podrías llamarlo propano por costumbre, pero la química cuenta una historia ligeramente diferente. El propano es el componente dominante, claro. Pero técnicamente, el GLP es una mezcla de gases de hidrocarburos (propano, butano, tal vez un poco de propileno) todos mantenidos en forma líquida mediante presión.
Esa presión importa. Es el mismo truco que se utiliza para el gas natural licuado. Comprimirlo en un líquido aumenta la densidad de energía. Menos espacio en el tanque, más autonomía. Esa eficiencia es exactamente la razón por la que los ingenieros decidieron introducirlo en los motores de los automóviles en lugar de simplemente encender el patio.
La configuración no es mágica. Es un motor de combustión interna específicamente adaptado para GLP. El sistema de combustible inyecta el líquido presurizado, que se convierte en gas antes de la combustión. Funciona. Simplemente no es algo común en Estados Unidos. Aquí rara vez verá una flota de sedanes de GLP. Pero mire al otro lado del Atlántico. En los Países Bajos, el GLP representa el 10% de todo el combustible para automóviles. Otros países han realizado pruebas piloto. La infraestructura existe. La tecnología funciona. La pregunta es por qué no nos estamos llenando de eso.
4: Gas Natural Comprimido
Imagine una línea de combustible que llega directamente a su garaje. No es una bomba de gasolina. No es un cable de carga. Sólo una pipa literal. Para los vehículos de gas natural comprimido (GNC), esto no es ciencia ficción. Es una realidad logística. El combustible es idéntico al que calienta su casa o hierve el agua. Viaja a través de líneas municipales, pero su automóvil no puede simplemente enchufarse a un tomacorriente de pared.
Necesitas un compresor.
La presión de gas doméstica estándar no es suficiente para alimentar un motor de combustión interna de manera eficaz. Necesitas cilindros de alta presión. El GNC ocupa un volumen significativamente mayor que la gasolina, por lo que el almacenamiento es un rompecabezas espacial. Honda intentó solucionar esto con el Civic GX.
Lanzado en 1998, el Civic GX parecía un Civic normal. Debajo del capó, era una historia diferente. Quemó más limpio. Cuesta menos por milla. Si podía permitirse la instalación inicial de una estación de servicio en casa, los ahorros a largo plazo eran innegables.
Pero había un problema. Uno enorme.
No existe una red nacional de estaciones de servicio de GNC. Si se quedó seco en una carretera de Nebraska, no sólo sufrió inconvenientes. Estabas varado. La brecha de infraestructura acabó con el impulso.
3: aire comprimido
Entonces, si las líneas de gas son demasiado limitadas y las baterías demasiado pesadas, ¿qué queda? Aire.
Los coches de aire comprimido no necesitan litio. No necesitan metales de tierras raras. Necesitan un compresor y un tanque. El concepto es brutalmente simple. Se comprime el aire, se almacena bajo presión y se libera para empujar los pistones.
Suena demasiado bueno para ser verdad porque lo es.
La física es implacable. El aire se expande cuando se libera y se enfría dramáticamente. Este es el efecto Joule-Thomson. No sólo tienes frío; obtienes hielo. La eficiencia del combustible es lo que mata. Comprimir aire requiere una enorme cantidad de energía. Liberarlo te devuelve menos de lo que inviertes.
La brecha de eficiencia
¿De dónde viene la energía? La grilla.
En un coche de gasolina se bombean combustibles fósiles líquidos. En un vehículo eléctrico, cargas una batería. En un vehículo de aire comprimido, se utiliza electricidad para hacer girar un compresor. Luego almacenas esa energía como presión. Luego lo sueltas.
La pérdida de energía ocurre en cada paso.
- La compresión genera calor.
- El almacenamiento pierde presión con el tiempo.
- La expansión enfría el sistema.
Nadie ha descifrado el código para almacenar suficiente densidad de energía como para igualar un tanque de gasolina. Un tanque de gasolina de 50 galones contiene aproximadamente 115.000 vatios-hora de energía. Un tanque de aire a alta presión contiene una fracción de eso.
La promesa de cero emisiones
El atractivo es el escape.
Vapor de agua puro. Eso es todo.
Si se pudiera resolver el problema de la densidad energética, estos coches serían perfectos para entornos urbanos. Sin emisiones de escape. Sin contaminación acústica. Los compresores son silenciosos. Los motores son mecánicamente simples. Menos piezas móviles significa menor mantenimiento.
Pero “simple” no significa “viable” para viajes de larga distancia.
¿Quién lo intentó realmente?
MDI (Motor Development International) afirmó que tenía una solución. Se suponía que su AirCar funcionaría con aire comprimido hasta 180 millas. El tanque estaba integrado en el chasis. Parecía futurista.
El aire es infinito. Nos rodea. Entonces ¿por qué no quemarlo? O mejor dicho, ¿por qué no utilizar su presión para mover metal?
Los coches de aire comprimido funcionan con una premisa sencilla. Tomas aire. Lo exprimes en tanques de alta presión. Luego lo dejas salir.
Un motor de combustión interna estándar mezcla aire con gasolina. Enciende esa mezcla. La explosión empuja pistones. Un motor de aire comprimido evita la explosión. Se basa en la expansión. Cuando el aire presurizado sale de los tubos y entra al cilindro del motor, se expande rápidamente. Esa expansión fuerza a los pistones hacia abajo. Movimiento mecánico.
Pero hay un problema. El aire no llega gratis.
La realidad híbrida del accionamiento neumático
Estos vehículos no son puramente mecánicos. Tampoco son puramente eléctricos. Se encuentran en un extraño término medio.
A bordo encontrarás motores eléctricos. Pero su trabajo no es hacer girar las ruedas. No directamente. Los motores eléctricos comprimen el aire y lo bombean hacia los tubos de almacenamiento de alta presión. El motor eléctrico actúa como bomba. El aire comprimido actúa como batería.
Esto cambia la arquitectura por completo.
En un Tesla o un Nissan Leaf, el motor eléctrico es enorme. Proporciona par directamente al tren motriz. En un vehículo de aire comprimido, el motor es mucho más pequeño. Sólo necesita suficiente energía para rellenar los tanques. No es necesario transportar el peso del automóvil a través de una carretera.
Esto conduce a una ventaja específica. Tiempo de carga.
Debido a que el compresor a bordo consume menos energía que la que requeriría un motor eléctrico de accionamiento directo para su propulsión, el ciclo de recarga es más rápido. No estás esperando a que una batería alcance el 80% de su capacidad. Estás esperando que se bombee aire a un tanque. La densidad de energía es baja en comparación con la de iones de litio, pero la velocidad de reposición puede ser mayor.
Es ineficiente según los estándares termodinámicos. La compresión del aire genera calor. Al expandirse genera frío. En cada ciclo se pierde energía. ¿Pero para trayectos urbanos cortos? Es un camino completamente diferente.
2: Nitrógeno líquido
El nitrógeno líquido es otro combustible alternativo. Al igual que el hidrógeno, el nitrógeno abunda en nuestra atmósfera. Al igual que el hidrógeno, los automóviles propulsados por nitrógeno generan menos emisiones nocivas que la gasolina o el diésel. Pero mientras que el hidrógeno se utiliza en los coches de pila de combustible y en los motores de combustión de hidrógeno, los coches de nitrógeno líquido utilizan un tipo de motor completamente diferente.
De hecho, un automóvil de nitrógeno líquido utiliza un motor similar al motor utilizado en un automóvil de aire comprimido. En un carro de nitrógeno líquido, el nitrógeno se mantiene frío, manteniéndolo en forma líquida. Para impulsar el automóvil, el nitrógeno se libera en el motor, donde se calienta y se expande para crear energía. Mientras que un motor típico de gasolina o diésel utiliza la combustión para mover los pistones, un motor de nitrógeno líquido utiliza el nitrógeno en expansión para impulsar las turbinas.
Si bien es una forma limpia y eficiente de impulsar un vehículo, el nitrógeno líquido enfrenta los mismos obstáculos que muchos otros combustibles alternativos: en este momento, no existe una red nacional de estaciones de servicio para entregarlo a los consumidores.
Cómo funcionan los vehículos de nitrógeno líquido
La mecánica detrás de un automóvil de nitrógeno líquido es sencilla pero distinta de la de combustión interna. El combustible se almacena como líquido criogénico. Cuando ingresa al motor, absorbe calor del entorno. Esto provoca una rápida expansión. El gas en expansión impulsa turbinas en lugar de pistones. Este proceso produce cero emisiones de escape. El único subproducto es el aire frío.
Este método difiere significativamente de la tecnología del hidrógeno. El hidrógeno puede funcionar en pilas de combustible o motores de combustión. El nitrógeno líquido requiere una configuración de expansión térmica específica. La energía proviene del cambio de fase y la diferencia de temperatura. No es una reacción química como la quema de gas.
La brecha de infraestructura
La tecnología funciona. El perfil de emisiones es limpio. La fuente de combustible está en todas partes. El problema es la logística. No se puede simplemente bombear nitrógeno líquido a un automóvil en una gasolinera estándar. No existe una red nacional de estaciones de servicio. Esta falta de infraestructura acaba con la viabilidad comercial. Sin lugares para repostar, estos coches siguen siendo novedades.
El mismo obstáculo afecta a muchos combustibles alternativos. Las baterías necesitan redes de carga. El hidrógeno necesita estaciones de alta presión. El nitrógeno líquido necesita dispensadores criogénicos. Hasta que alguien construya la red, los autos permanecerán en laboratorios y museos.
1: Carbón
Parece contradictorio. Te imaginas un elegante vehículo eléctrico deslizándose silenciosamente por la autopista y luego alguien menciona el carbón. La desconexión es discordante. Sin embargo, para muchos conductores en Estados Unidos, su vehículo eléctrico realmente quema carbón. No directamente, por supuesto. Nadie está metiendo piedras negras en el puerto de la batería. La conexión está oculta en la red.
Los coches eléctricos no generan su propia energía. Lo almacenan. Esa energía proviene de un tomacorriente de pared. La salida tira de la red. La red, en muchas regiones, depende en gran medida de combustibles fósiles. En concreto, el carbón.
El motor de combustión oculto
El cincuenta por ciento de toda la electricidad en los Estados Unidos proviene de plantas alimentadas con carbón. Esa es una porción enorme de la combinación de poder nacional. Cuando conectas un Chevy Bolt o un Tesla Model 3, estás extrayendo energía de un conjunto de energía que es mitad carbón. Los electrones que fluyen hacia la batería de su automóvil probablemente se originaron en un quemador de una planta de energía a cientos de kilómetros de distancia.
Esto no significa que los vehículos eléctricos estén sucios. Significa que desplazan la contaminación. En lugar de emisiones de escape en su ciudad, obtiene emisiones de chimeneas en un condado rural. La ubicación cambia. La química permanece.
Costos y beneficios de la cadena de suministro
Esta relación indirecta tiene ventajas prácticas. El carbón es barato. Por milla, la electricidad derivada del carbón cuesta menos que la gasolina. Es una aritmética brutal, pero es cierta.
La estabilidad de la oferta es otro factor. Estados Unidos tiene abundantes reservas de carbón. Esta abundancia interna aísla a los impulsores de las crisis geopolíticas internacionales. No tiene que preocuparse por las decisiones de la OPEP o los bloqueos de las rutas marítimas cuando su fuente de combustible se extrae de la tierra en Wyoming o Virginia Occidental.
Aunque no todo es carbón
No todas las cuadrículas son marrones. Algunas regiones dependen de la energía hidroeléctrica. Otros usan energía nuclear. Si vive en un área con una red muy verde, su vehículo eléctrico funciona con agua o átomos, no con carbono. Puede cargar sin aumentar el recuento de emisiones de carbón.
La realidad es confusa. Los automóviles limpios que llegan a los concesionarios obtienen su energía de fuentes no tan limpias. Destaca una verdad fundamental sobre los sistemas energéticos. No hay almuerzo gratis. Estás cambiando un tipo de infraestructura por otro. El tubo de escape se movió. El problema no desapareció.
El panorama más amplio
Esta entrada final sobre combustibles alternativos no debe tomarse como una perorata contra los vehículos eléctricos. Es una observación sobre la complejidad. Queremos cero emisiones. También queremos energía fiable y barata. El carbón proporciona esa confiabilidad. Viene con un precio del carbono.
La transición no es un cambio binario. Es un espectro. Y en este momento, el espectro está fuertemente inclinado hacia el carbón en muchas partes del país. Hasta que la red se descarbonice a escala, la etiqueta de “cero emisiones” es más una definición local que global.
Conduces eléctrico. Pero también conduces carbón. La pregunta es si eso te importa.
