ICFES Saber 11 practice on Cinética y equilibrio químico and Diálogos situacionales y conversación

Vehículos eléctricos

Es previsible que en las próximas décadas la tecnología de los vehículos eléctricos vaya poco a poco desplazando a los automóviles con motor de combustión de gasolina o diésel. El impacto sobre la calidad del aire, especialmente en las zonas urbanas, es una de las principales razones para el estímulo de este cambio. Para lograr el beneficio adicional de la necesaria reducción de las emisiones de anhídrido carbónico (CO$_2$), se requiere que la energía eléctrica utilizada en la carga de las baterías provenga de fuentes renovables; en caso de no ser así, el CO$_2$ emitido por las centrales térmicas en la generación eléctrica para la carga de las baterías superaría el ahorro en las emisiones de los vehículos. Es posible implementar sistemas para capturar el CO$_2$ emitido por las plantas térmicas. Ya existen plantas piloto. En estas condiciones, dado que es más viable capturar el CO$_2$ en una central que el emitido por miles de vehículos, el cambio tecnológico tendría adicionalmente el efecto de reducir los gases de efecto invernadero. La generación solar o eólica permite la carga de las baterías sin emisión de CO$_2$.

Los autos eléctricos fueron producidos antes de los vehículos con motores diésel o a gasolina. Hacia 1830 Robert Anderson construyó un auto eléctrico y a finales del siglo XIX William Morrison fabricó vehículos eléctricos comercializables. Hasta 1930 se produjeron industrialmente este tipo de vehículos, se mantuvo su producción para comercializar montacargas y vehículos que requieren poca autonomía, que es una de las principales limitantes además del tiempo de recarga y el alto costo de las baterías. La tecnología actual busca reducir estas restricciones y se han logrado autonomías hasta de 500 km y tiempos de recarga rápida. Una mejor opción es una red de puntos de recambio de la batería, lo cual implica un rediseño completo de los modelos actuales. Otra limitante es el precio: un vehículo eléctrico cuesta casi el doble de uno convencional, pero esta brecha se está reduciendo. La popularización del auto eléctrico requiere la construcción de una amplia red de puntos de recarga o de cambio. No es viable creer que un mayor número de autos eléctricos genera más puntos de carga; al contrario, más puntos de carga estimulan la electrificación del transporte. Esto fue lo que ocurrió con el cambio de combustible líquido a gas natural comprimido, pues la proliferación de estaciones de servicio que ofrecían gas propició el cambio por el ahorro obtenido y la facilidad de llenado del tanque.

Como el cambio de motor de combustión a motor eléctrico tomará varias décadas, la contaminación y el efecto invernadero se pueden reducir modernizando el parque actual. El mayor beneficio se logra cambiando los vehículos menos eficientes. Stan Wagon muestra el siguiente resultado paradójico: cambiar un vehículo que consume 20 millas/galón a uno que use 25 millas/galón ahorra más combustible que pasar de uno de 30 millas/galón a 40 millas/galón. Además, el costo del cambio en el primer caso es muy inferior al del segundo. Si en un año un vehículo recorre 15 300 km (9 500 millas), promedio razonable en Colombia, en el primer caso el consumo estará dado por

$$\left(\frac{9500}{20}\right)-\left(\frac{9500}{25}\right)=95$$

galones, y en el segundo caso

$$\left(\frac{9500}{30}\right)-\left(\frac{9500}{40}\right)=79$$

galones. El ahorro, aun si recorren distancias inferiores o mayores, es superior con el cambio del más ineficiente.