Lleno, por favor; pero ¿lleno de qué? (1 de 2)

Y es que ésta será la pregunta que se tendrá que hacer nuestra motorizada sociedad varias veces de aquí a un tiempo más o menos cercano.

Como todos sabemos, la situación energética actual (al igual que la de los recursos en general) es completamente insostenible: conflictos por el petróleo, agotamiento de recursos energéticos, contaminación y un largo etcétera de razones son más que suficientes para realizar tal afirmación. Por tanto, es inevitable que, desde hace un tiempo para acá, el futuro energético a nivel mundial sea una preocupación y se intenten buscar soluciones más o menos viables para remendar o remediar la situación. En el caso que nos ocupa, la automación, la pregunta está clara: ¿con qué energía se van a mover nuestros vehículos en el futuro? Pues la respuesta no es nada fácil: los pasos a seguir parecen estar más que esbozados, pero las fechas para dichos pasos son toda una incógnita. Ya anticipamos que el problema de la automoción no puede aislarse de la problemática energética general; están estrechamente ligados, por lo que la progresión en ambos campos será más o menos paralela.

Soluciones anticuadas

Esencialmente, veremos dos tipos de soluciones (bajo mi punto de vista):

  1. Remiendos: soluciones tecnológicas que, sin solucionar radicalmente el problema propuesto, ayudan a paliar los efectos de la situación actual.
  2. Remedios: soluciones tecnológicas más o menos atractivas desde el punto de vista económico, social, … que resolverán el problema definitivamente (hay que ser optimista, ¿no?).

Por norma, las soluciones catalogadas como remiendos serán menos ambiciosas tecnológicamente y económicamente, por lo que ya se están dando o se darán antes (a corto plazo) que las soluciones definitivas (a más largo plazo).

Para empezar, haremos un repaso de la situación actual. Hoy, el dilema a la hora de comprarse un coche es: Diesel o gasolina. Esta decisión dependerá de varios factores más o menos subjetivos: los partidarios del Diesel alegan ese par de tractor a bajas vueltas, menos consumo (rentabiliza el mayor precio de adquisición); mientras que los partidarios de la gasolina defienden una mayor suavidad, ligereza, menor precio de adquisición, etc. Sea cual sea la decisión, compraremos un coche que se mueve gracias al consumo de uno de los múltiples derivados del oro negro. Son precisamente debidas al petróleo las dos grandes problemáticas de la automoción:

Emisiones contaminantes: la combustión es lo que tiene, que genera contaminantes. La atmósfera terrestre está compuesta esencialmente de N2 (78%) y O2 (21%), que reaccionan con los hidrocarburos para liberar gran cantidad de energía mediante la combustión. Aparte de energía, la combustión genera más productos. Si la combustión fuese ideal y completa, la reacción es la siguiente: CxHy + (x+y/4) O2 –> x CO2 + y/2 H2O + Energía (luz y calor). Pero, como todo en esta vida, no es ideal y aparecen más productos aparte del dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O) (en menor cantidad que éstos): monóxido de carbono (CO), carbono (lo que llamamos carbonilla), dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx). Pues estos gases (junto con otros gases que no son productos de la combustión, pero son emanados en otros procesos químicos de la industria) provocan dos de los más nocivos fenómenos medioambientales:

  1. Efecto invernadero: mediante este fenómeno, la tierra es capaz de retener calor procedente del sol (permitiendo así que la temperatura en la tierra sea suficiente para que se dé vida en ella). Este efecto no es nuevo, sino que existe desde que hay atmósfera; pero sus efectos se han visto acrecentados en los últimos tiempos por el aumento de la concentración de ciertos gases de efecto invernadero en ella, es el responsable del aumento de la temperatura terrestre. El intercambio de calor entre la tierra y el sol (y el espacio exterior en general) se realiza por radiación (no cabe otra opción, ya que el espacio es vacío y la conducción y la convección no se dan). 

    efecto_invernadero.png

    Como se puede ver en el esquema, existen dos flujos principales de radiación: uno del sol hacia la tierra y otro de la tierra hacia el exterior. Por el camino, los gases presentes en la atmósfera absorben cierta cantidad de calor (se representan con líneas de flujo horizontales) que, posteriormente, vuelven a radiar parte hacia la tierra y parte hacia el exterior. La absorción de energía por parte de los gases es tanto más efectiva cuanto más grande sea la longitud de onda de la radiación (la tierra emite radiación mayoritariamente infrarroja, de longitud de onda mucho mayor que la radiación incidente), de ahí que los flujos de emisión de la tierra sean mucho mayores que los incidentes. El problema viene cuando hay demasiados gases de efecto invernadero en la atmósfera: ésta absorbe demasiada radiación procedente de la tierra, que vuelve a ser emitida por la atmósfera hacia la tierra mayoritariamente. La reacción de la tierra es aumentar su temperatura para radiar más hacia el exterior (ya que el calor radiado es proporcional a la temperatura elevada a la cuarta) y así poder mantener el equilibrio termodinámico. Y esto es lo que nos está pasando actualmente, que la temperatura media en la tierra está aumentando según este efecto:

     

    temperature1900-2004.jpg

    Y las predicciones según varios modelos de evolución de la temperatura media no son nada positivas:

     

    temperature_predictions.png

    Hemos de decir también que muchos gases son responsables del efecto invernadero: el CO2, el vapor de H2O, el metano (con una capacidad de retención 300 veces superior al CO2), el ozono, los NOx, CFCs, … Pero el aumento del efecto invernadero se debe especialmente al incremento de las concentraciones de CO2 en nuestra atmósfera (y según la gráfica, hay una relación causa-efecto bastante clara entre el calentamiento global y la concentración de CO2):

     

    temperature_predictions.png

    Los coches juegan un importante papel en este efecto, aunque las emisiones de Diesel y gasolina son distintas: mientras que los gasolina emiten más cantidad de CO2, los Diesel emiten más cantidad de partículas (combustible no quemado completamente), óxidos de azufre y nitrógeno. Todos los esfuerzos se concentran en reducir al máximo las emisiones: las de CO2 (que son inevitables) y las del resto de compuestos (que son eliminables mediante mejora de combustión, catalizadores, filtros de partículas, …).

    Calentamiento global

  2. Agujero en la capa de ozono: las reducciones en algunas zonas de la tierra de la capa de ozono (muy peligrosas para la vida en la tierra, por permitir el paso de radiaciones como los rayos UVA, dañinos para el organismo) se debe a ciertos gases químicamente muy activos en las condiciones de temperatura y presión a la que se encuentra dicha capa. Estos gases son los CFCs (de los que los coches no son en absoluto culpables) y los NOx (de los que tanto la aviación como la automoción son culpables). 

Problemas de abastecimiento: después de lo ocurrido en Irak (y en general, en todo Oriente Medio), es evidente que el petróleo es el bien más preciado hoy día y que su fuerte demanda está originando conflictos a escala global. El caso es que estamos consumiendo en apenas un siglo todo el petróleo que se ha formado a lo largo de millones de años. Hoy día estamos asistiendo a un encarecimiento de la explotación de los yacimientos (los primeros yacimientos en explotarse fueron los más favorables y de mayor calidad de crudo) y a un inevitable agotamiento más tarde o más temprano de los yacimientos. Con el aumento desorbitado y constante de la demanda, las previsiones no son en absoluto halagüeñas: los más pesimistas hablan de 30 años para el fin del petróleo; así que la carrera por su sucesión ya ha comenzado.

 

oil_prices_1861_2006.jpg

Uno de los remiendos (y prácticamente el único actualmente en uso) es el motor o automóvil híbrido. Como ya sabréis, se trata de autmóviles provistos de varios componentes clave: motor de combustión interna, generador eléctrico (en algunos diseños), batería y motores eléctricos de tracción. La función de la batería es almacenar el excedente de energía que se produce en ciertas ocasiones (como por ejemplo durante el frenado:la energía cinética se convierte en energía eléctrica almacendad en vez de disiparse en forma de calor a través del sistema de frenado) para devolverlo cuando se necesita (en ocasiones sumándose la potencia aportada por la batería a la generada por el motor de combustión, consiguiéndose un máximo de potencia).

ls600h-monitor.bmp

Pero no nos engañemos, la energía tiene que provenir de alguna parte: del motor de combustión interna; es decir, el coche se moverá principalmente gracias a la energía generada por la gasolina con la ayuda de la energía retenida durante los procesos de frenados. Por esto, si el autómvil circula por una autovía (en las que no se suele frenar) las ventajas por ser híbrido serán nulas. No ocurrirá lo mismo en circulación urbana. Por tanto, esta tecnología plantea unas reducciones de consumo de combustibles y emisiones, pero no deja de ser un remiendo a la situación.

ls600h.bmp

Otro remiendo propuesto y en uso creciente es el biocombustible, que son todos aquellos obtenidos de biomasa (materia viva). Existen dos tipos principales de biocombustibles: el bioetanol (que es el equivalente “bio” de la gasolina y se obtiene a partir del maíz o la remolacha) y el biodiesel (que se obtiene de aceites vegetales). Desde un punto de vista estrictamente ecológico, la ventaja de los biocombustibles sobre los combustibles fósiles es que cierran el ciclo de producción de CO2: el CO2 resultante de la combustión es reabsorbido por las plantas utilizadas para la producción de biocombustible. Ésta sería la solución definitiva e ideal, pero están surgiendo problemas:

  • Muchos países están optando por crear grandes plantaciones para generar biomasa aun a costa de eliminar la vegetación autóctona (en muchos casos selvas, junglas, …), con una capacidad recicladora de CO2 mucho mayor que las plantas destinadas a biomasa. Por tanto, lo que ganamos utilizando biocombustibles lo perdemos por deforestación.
  • El uso de los pastos alternativo al tradicional (alimentar al ganado) está provocando la subida de los precios de los piensos, lo que se traduce finalmente en carestía de los precios cara al consumidor y en una crisis en el sector ganadero. Creo que estas dos razones son más que suficientes para tachar el biocombustible como un remiendo que puede traer consecuencias totalmente contrarias a las buscadas y no como una solución firme. Habrá que buscar otro tipo de salidas a este grave problema … y no porque los protocolos de Montreal o Kyotolo exijan, ya que las naciones no le hacen ni p… caso, sino por el bien de la humanidad, pues no nos queda alternativa.

    Etanol

Si te ha gustado el tema, puedes seguir leyendo la segunda parte, en la que se habla de los remedios posibles a este gran problema.

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10 comentarios en “Lleno, por favor; pero ¿lleno de qué? (1 de 2)”

  • kuve

    15 de Octubre de 2007 a las 01:52

    Cuándo fui a comprarme un coche me ofrecieron un Ford Focus Flexifuel, que cómo supongo que sabréis permite usar tanto bietanol como gasolina, el precio era bueno y yo buscaba un gasolina así que me decanté por esta opción.

    Ahora sólo espero que pongan una gasolinera donde pueda echar bioetanol para probar como va el coche con este combustible, según dicen las prestaciones son mayores, habrá que verlo.

  • Staff

    delarosa

    15 de Octubre de 2007 a las 23:25

    Pues mira que interesante! Mantennos informados y ya nos cuentas como va el tema del flexifuel. Prestaciones, precios, autonomía, etc. Gracias por colaborar!

    Un saludo

  • kuve

    17 de Octubre de 2007 a las 01:39

    La última noticia que oí es que había 3 gasolineras en España situadas en el norte. Una de ellas creo que estaba en Vitoria, la otra en Bilbao y la otra no recuerdo. Supongo que estarán allí porque Bilbao tiene una refinería.

    En principio el precio que se comentó que tenía la gasolina era de 30 centimos por debajo de la gasolina actual, por lo que rondaría los 70-80cent/l. Si tenemos en cuenta que según los agricultures el precio del trigo ha subido en la última temporada creo que podriamos decir que en breves se empezarán a abrir mas gasolineras en toda España.

    Hay que recordad también que somos uno de los paises de Europa con mayor producción de biocombustibles, y que en su mayoría son exportados a los países nórdicos, donde suelen caracterizarse por ir un par de años por delante del mundo real,así que sigo pensando que mi compra no fue tan mala, solo que tendré que esperar.

    Raúl ya sabe que puede hacerle pruebas al coche en cuanto que le eche Bioetanol.

  • Pere

    20 de Enero de 2008 a las 16:19

    Un genial artículo, introductorio, sobre la problemática que supone (genera) la utilización de motores de combustión.

    Los dos últimos párrafos del artículo son un buen resumen. Es la pescadilla que se muerde la cola. Para realizar la combustión, quememos lo que quememos, generaremos contaminación y además, hasta desforestaremos el planeta, lo cual no ayudará a elminiar el CO2 de la atmósfera.

    Creo que es evidente. Ya no sólo por la complejidad que ofrecen los motores de combustión interna, cada vez más estudiados, más optimizados, para que sus componentes den el mejor rendimiento con el mínimo desgaste y consumo, etc… sino porque la combustión de combustibles fósiles o biomasa no tiene futuro. Es inviable. Es una ciencia sucia y mecánicamente cada vez más compleja. Amén de decir el precio que conlleva fabricar un coche híbrido.

    En definitiva, debemos buscar otras vías. El motor complétamente eléctrico se antoja como una de las posibilidades. El principal problema, también evidente, es la obtención y almacenamiento en baterías de esa energía. Sin embargo, un buen aprovechamiento de los métodos, sobretodo ecológicos de obtención de esta energía eléctrica (sin un uso tan mayoritario de centrales nucleares, -pan para hoy, problemas para mañana-) se antojan como la manera ideal de resolver esta situación. Por supuesto, tenemos que cambiar el chip, la mente, estamos muy mal acostumbrados.

    Y en la vida, lo sencillo es la solución. Los problemas complejos se deshacen mediante pequeñas soluciones simples. Y nosotros nos complicamos, sobre todo cuando el que manda en el mundo no es el cerebro, no es la lógica, no es lo evidente, lo sencillo, lo normal… es el dinero y el poder.

    La contaminación, así como el resto de los problemas creados por los humanos y que asolan el planeta, únicamente tienen una solución: el cambio de mentalidad y la educación.

    Y como es lógico, la abolición de políticos con demasiado poder.

  • Autor Staff

    JMJ

    20 de Enero de 2008 a las 23:04

    Hola de nuevo.

    A Pere hemos de decirle que agradecemos su convicente reflexión. Pero está claro que el problema de sencillo no tiene nada; ya que, de ser así, haría tiempo que se hubiera escogido un camino hacia la solución, pero como todo en esta vida tiene sus inconvenientes. Todos los “remiendos” y “remedios” poseen sus pros y sus contras. Y ahí reside la iluminación del político (hacer balance y elegir bien el camino), que es quien tristemente al final decide en este tema tan humano, pero a la vez eminentemente técnico en el que, creo, los políticos no son las personas más adecuadas para valorar y tomar decisiones trascendentales para la humanidad.

    Por otra parte, yo en concreto y mis compañeros de fatiga en este blog odiamos el populismo barato en que algunos personajes mediáticos (con Al Gore a la cabeza) están convirtiendo la lucha contra el cambio climático. Creemos que no se debe “sacar tajada” de ningún tipo de un problema tan importante para la humanidad como es el cambio climático. No necesitamos un predicador que venga a abrirnos los ojos ni tampoco necesitamos a un líder al que alabar como si fuese una estrella del pop. Existen otros medios para concienciar.

    También has hablado algo sobre la energía nuclear de fisión. Ahí discrepo. La energía nuclear hoy día es necesaria económica y políticamente (para no depender de personajes tan sórdidos como el gorila rojo), ambientalmente (evitan gran cantidad de emisiones) y energéticamente (la producción de energía no se puede basar en energías renovables tan fluctuantes y de difícil disponibilidad). Mi opinión es que debe usarse junto con otras fuentes, dentro de lo malo, es lo menos malo.

    Y por último, animar a Pere a que lea la segunda parte de este artículo.

    Saludos.

  • Especial técnica: El embrague y los materiales de fricción - 8000vueltas.com

    10 de Agosto de 2008 a las 20:54

    […] Lleno, por favor; pero ¿lleno de qué? (1 de 2) […]

  • leiry gomez

    2 de Septiembre de 2008 a las 19:42

    Cierto es que el causante de todo esto es el ser
    humano ya que no quiere tener constancia de que las cosas naturalez mientras mas se destruyen mas problemas causan por ejemplo: la desforestacion causa sequia en los bosques y rios, la caza de animales que estan en peligro de extincion, arrojamiento de sustancias toxicas a los rios, y otras atrocidades que son innumerables.

    Debemos saber que nuestro planeta tierra es
    un ser vivo y siente por lo tal responde
    por ejemplo: si extraen cierta cantidad de petroleo en un area especifica por asi decir; la tierra trata de acomodarse al vacio que han causado lo cual causa terremotos y temblores porque como quitaron algo que estaba por debajo de la superficie de la tierra,esta se desrrumba

    Tambien hay k recarcar que todo esto esta escrito en la biblia y por ende nada sera pasado por alto lamentablemente porque es como lo dice: todo en esta tierra pasara mas su palabra no pasara…

    att> leiry gomez
    rep.dominicana

  • mariolvis

    10 de Junio de 2009 a las 05:26

    salvemos nuestro planeta es unico ………….. tratemos de poner de nuestra parte para ayudar a no destruirlo ……TODOS JUNTOS PODEMOS …NO A LA CONTAMINACION DEL AMBIENTE …TENGAMOS CONCIENCIA

  • Prueba Tesla Roadster, mucha intensidad (Parte 1) | Noticias de coches

    24 de Febrero de 2011 a las 11:23

    […] Lleno, por favor; pero ¿lleno de qué? (1 de 2) […]

  • Lleno, por favor; pero ¿lleno de qué? (2 de 2) – 8000vueltas.com

    23 de Mayo de 2012 a las 13:54

    […] en la primera parte hablamos de la situación energética mundial y su más que posible empeoramiento […]

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