jueves, 24 de julio de 2008

Desmontando mitos: Los coches electricos o de hidrogeno reducen la dependencia energetica

Cuando se debate sobre los coches de hidrógeno o eléctricos siempre se comete el mismo error, el debate se centra en detalles tecnológicos puntuales en lugar de ver el problema en el conjunto.

En este articulo intentare alejarme un poco para tener perspectiva y poder ver el esquema global. Para intentare simplicar al maximo y no entrar en detalles tecnologicos.

Existen dos tipos :
  • Electricidad(E)
  • Combustibles(C)
Hay dos tipos de fuentes de Energía:
  • Fuentes electricas(FE): (Nuclear, Hidraulica, Eolica, Fotovoltaica,...)
  • Fuentes Combustibles(FC): (Petroleo, Carbon, Gas, Biomasa)
Hay dos tipos de consumidores de Energía:
  • Consumidores Electricos(CE):(Electrodomesticos, iluminacion, etc)
  • Consumidores Combustibles(CC): (Motores de combustion interna, calderas, ..)
Evidentemente, las FE producen E que consumen los CE, y las FC producen C que consumen los CC.


Pero la cosa es mas complicada ya que el consumo electrico es mucho mayor que la producion de electricidad que aportan las Fuentes electricas. Es decir. CE>FE.

Para solucionar este problema, se transforma la energia C en E. Esto se realiza en centrales Termicas(T) de Carbon, ciclo combinado, fuel o biomasa.
Por lo que el diagrama se complica un poco:



Es importante señalar que la Transformacion no es "gratis" Por cada 3 unicades de C solo se obtiene una unidad de E (3C->E)

Hasta ahora no habia demasiados problemas, las FC eran enormes y podia sostener todo el sistema. Segun aumentaba CC y CE, se aumentaba FC para satisfacer la demanda.

El problema surge cuando nos encontramos con que FC tiene limites(Agotamiento de fuentes y problemas medioambientales) y no puede seguir creciendo. Es mas, se espera que en un futuro muy cercano disminuya.
¿Que hacemos para solucionar esto?
Pues se ha propuesto dos soluciones a cada cual mas inutil.

1)Coches de hidrogeno.
El hidrogeno es un combustible, que se puede obtener tanto del fuentes de combustibles como de fuentes electricas.
Si se obtiene de fuentes de combustibles, el esquema 2 no cambia. Se continua empleando FC-->C-->CC,
Si el hidrogeno se obtiene a partir de fuentes electricas, entonces la cosa cambia mucho. Desgraciadamente a peor.
El la tecnologia del hidrogeno(H) permite hacer la transformacion contraria a las termica (T), convierte E en C.
Asi que el esquema queda de la siguiente forma:


La transformación H (Electrolisis, almacenamiento y transporte del hidrogeno) tambien tiene un rendimiento pesimo, como la tencnologia no esta implantada todavia es desconocido, pero siendo optimistas podemos considerar que se lograra un rendimiento similar a T. (3E->C)

Por lo que estamos haciendo el tonto, estamos pagando 3C por una de E para luego pagar 3E por uno de C.
En ningun caso tiene sentido hacer la transformacion en los dos sentidos. Nadie en su sano juicio va al banco y cambia simultaneamente euros por dolares y dolares por euros. (y mucho menos con unos tipos de cambio de 3$->1€ y 3€->1$)

Los defensores de los coches de Hidrogeno intentan camuflar esta estupidez dividiendo el esquema en dos. Unos para los consumidores ecologistas y otro para el resto. Esto dará la ilusion a los futuros compradores de coches de hidrogeno de que son super limpios y que no contaminan nada y carga las culpas sobre el resto.


Pero no tienen sentido dividir el diagrama en dos, solo tenemos un mundo, lo importante es la suma total de los recursos consumidos y la suma total de las emisiones emitidas. Desarrollar una tecnologia que evita consumir 1 FC a costa de que otros consuman 9FC, solo para sentirse ecologista es una tonteria.

2) Coches electricos

Pues para el caso es lo mismo que los coches de Hidrogeno. En lugar de tranformas E->C sustituye CC->CE. Los coches electricos son un poco mas eficientes que los coches de combustible, por lo que para sustituir 1CC se necesita 0,8CE. Pero esta pequeña ventaja no compensa la enorme perdida que supone la transformacion de 3C->1E

Mientras estemos transformando combustibles en electricidad resulta ineficiente sustituir los consumos de combustible por consumos electricos.

¿Cuando resultarían útiles los coches eléctricos o de hidrógeno?

Aunque en el escenario energético actual estos coches resulta ineficientes, podria pensarse que es posible que el escenario cambiara y pudiera serlo.

Solamente lo serian si las Fuentes Electricas sean mayores que los consumos electricos. (FE>CE
)
o dicho de otra manera cuando no se cierren todas las centrales termicas que transforman C en E ( T=0)

Pero resulta muy ingenuo creer que este escenario es posible. Estamos muy muy lejos del mismo y continuamos alejándonos mas.

En España, país líder y referencia de las energías renovables, pese al crecimiento brutal que ha experimentado la FE, No se ha conseguido reducir T. De hecho T esta aumentando aun mas rápido que FE!!!(El crecimiento de la demanda eléctrica se ha satisfecho en un 40% gracias a la eólica y en un 60% al gas natural).
¿Como vamos a conseguir eliminar T, si ni siquiera hemos conseguido evitar que siga creciendo?

Ademas hay otra cuestión, hay muchos CC que se pueden sustituir por CE de manera mas sencilla y barata que los coches. La calefacción, agua caliente, cocina, que están empleando gas o fuel, se pueden cambiar fácilmente por electricidad. En la industria utiliza muchos combustibles para obtener calor, y que seria fácilmente sustituibles por electricidad.

Es precisamente en el transporte individual donde la sustitución es mas complicada(y por tanto menos eficiente)¿Por que empezar por lo mas difícil?

Los coches eléctricos y de hidrógeno solo son juguetes que para que cuatro ricos concienciados sigan con sus insostenibles vicios, al tiempo que limpian su conciencia.

14 comentarios:

Anónimo dijo...

Obviamente obtener hidrogeno a partir de una energía eléctrica que es obtenida de combustibles fósiles no es una buena idea, hacerlo a partir de energia electrica que provenga de renovables si.

Luis Francisco García de Pedro dijo...

Pero, yo me pregunto ¿Qué rendimiento tendría el proceso de transformar la energía eléctrica de fuentes renovables en hidrógeno?

La gran mentira en todo este tema es que nos hacen creer que el hidrógeno es una fuente de energía, y no lo es.

Alb dijo...

Quizas esta grafica responda a tu pregunta
Energía primaria y emisiones del hidrogeno

Como puedes ver, se han estudiado muchas formas de obtener el hidrógeno y la gran mayoría ofrecen peores resultados que seguir con los derivados de petroleo.

El mendigo dijo...

Buenas Alb.

Permíteme decirte que simplificas demasiado la cuestión. Para ver si es o no una buena idea la sustitución de combustibles fósiles en la automoción, hay que tener en cuenta la eficiencia del proceso. Esto es, echar números.

En el coche de hidrógeno, como ya sabes, estamos de acuerdo. No sólo el rendimiento actual es bajísimo, sino que los máximo teóricos también lo son.

Ahora, si analizamos los rendimientos del coche con acumuladores químicos (baterías), la cosa cambia sustancialmente.

Los rendimientos de un coche con modernas baterías de Li-Ión dan cifras muy superiores a las del coche de hidrógeno.

Con la nueva reordenación de las centrales térmicas de carbón (las más contaminantes), sí que es conveniente el cambio de vehículo con motor de combustión interna a vehículo eléctrico.

Si fuera para contaminar y costar lo mismo, para qué hacer el esfuerzo. Pero hoy en día, consume y contamina (teniendo en cuenta el total de la producción española de electricidad) la tercera parte que un coche pequeño.

Otra cosa: ¿podrías decirme de qué artículo has sacado esa gráfica? Como te puedes imaginar, me interesa.

¡Un saludo!

Anónimo dijo...

Gracias por explicar lo que poca gente se da cuenta. Mucha gente desconoce que el rendimiento del sistema electrico es bastante bajo, como explicas muy bien con 3C -> E. Por lo que me ha comentado gente del sector, si tambien se tienen en cuenta las perdidas de distribución desde el combustible al enchufe se llegan a rendimientos tan bajas como C->0,2E.

Jose Antonio dijo...

Es la primera vez que leo a alguien hablar de sustituir la calefacción fósil por eléctrica, aunque sea de refilón. Hace años que cambié la calefacción de gas natural por Bomba de calor. La instalación no me costó nada porque ya necesitaba el A/A y el consumo para calefaccion se redujo alrededor de un 50% (comparando facturas). Lo que no entiendo es por qué la gente no hace lo mismo que yo, si le sale mucho más barato.

Anónimo dijo...

La cuestion es simple, mientras la demanda energetica sea desorvitada las electricas dificilmente seran una parte grande del pastel, y con el uso del coche electrico aumentaria el consumo, necesitariamos quemar mas para tener mas energia electrica y cumplir con la demanda, pero la question es que tarde o temprano los combustibles fosiles empezaran a escasear y se va a la mierda el chiringuito, osea q la manera de que compense el coche electrico es invertir la energia de los combustbles fosiles no en generar directamente electricidad sino fabricando parques eolicos que tienen una tasa de retorno energetico insuperable, asi a la larga el 3-1 es un 1-30 (por ejemplo), y que luego no nos pille el cenit del petroleo en bragas, en definitiva futuro si, pero lejano actualmente es tonteria, malgastar energia como bien dices.

Zamanillo dijo...

vale, en términos globales estoy de acuerdo. pero quizá con los cohes hibridos hay un detalle que habría que cuantificar para saber si es significativo (yo no lo sé y no me fío de los fabricantes)

en los coches híbridos la fuente de energía del motor puede ser petroleo o electricidad. los fabricantes han conseguido hacerlos de tal forma que no se recargan. ¿cual es la fuente que genera cuando no chupa petroleo? pues a mi me han explicado que es la propia energía cinética que se ha generado acelerando -gastando petroleo- y que al frenar se acumula en baterías.
esto querría decir que los hibridos no son tan contrapuducentes y caprichosos, sino que aprovechan energía que se solía disipar y por tanto son recomendables.
umm

JotaEle dijo...

La explicación más clara y concisa que he visto sobre los problemas del coche eléctrico. Ahora solo queda meter la idea a los usuarios de que el automóvil irá desapareciendo a medida que vaya subiendo el precio del petróleo.
Saludos

Alb dijo...

Hola JotaEle.
Me alegro que te guste esta explicación.
Pero yo creo que se ha quedado obsoleta. Han pasado mas de 2 años desde que la escribí y en este tiempo en panorama energetico ha cambiado y mucho.
Ahora creo que los vehiculos electricos si tienen cabida.

Tengo pendiente reescribir este mensaje, reconocer los errores y actualizarlo.

Jesús N. dijo...

Muy bueno el artículo, una puntualización, con ciclos combinados y térmicas de carbón supercríticas sería más bien 2C = 1E, lo cual no cambia la inviavilidad del transporte privado masivo.

Tania y Oli. dijo...

Eso es como eso de que ponen tranvias electricos por una ciudad más limpia y sana y por un NO a la contaminación cuando la barbaridad de consumo electrico que gastan viene de una central que gasta combustibles fósiles.

Alb dijo...

Hola Tania y Oli.

Mi articulo es erroneo y las cosas no son tan simples como contaba.

Es cierto que los tranvias hace que las ciudades sean mas limpias y sanas. El uso del tranvia reduce las emisiones contaminantes tanto dentro como fuera de la ciudad.

El consumo de energía de un tranvía es mucho menor que la de los coches privados.
Ademas de ser menos cantidad, la electricidad es una energía mas limpia que el petroleo.

No estamos utilizando petroleo para generar electricidad.

Tania y Oli. dijo...

bueno, en donde yo vivo las centrales electricas van con fuel y obtenemos agua potable con desalinizadoras que tambien gastan mucha energía, no se si me he desviado del tema origuinal.