La urgencia por reducir las emisiones contaminantes a la atmósfera y la búsqueda por independizar al planeta de los combustibles fósiles, nos permite vislumbrar un futuro fascinante en el mundo de los autos. ¿Cuál será la tecnología dominante?
En estos momentos el globo terráqueo se mueve con combustibles fósiles. De los millones y millones de autos que se venden en todas las latitudes, los que representan a las tecnologías alternativas son un porcentaje insignificante del total; sin embargo, todas las marcas trabajan en buscar soluciones a largo, mediano y corto plazo. ¿Cómo se pinta el mundo de los autos en estos momentos en que lo verde ya no es una moda, sino un proceso de búsqueda?
Anualmente se venden alrededor de 60 millones de automóviles con el consabido consumo de al menos mil dólares anuales de gasolina por auto, lo que nos arroja una cifra astronómica de emisiones de gases a la atmósfera.
Eficiencia mecánica
Lo que existe
Híbridos, los más famosos: A los motores nafteros se les incorpora un motor eléctrico que los asiste en sobrepasos, para operar sistemas eléctricos del vehículo o para combinar el cómo se mueve entre electricidad y los motores de gasolina. La solución más aplicable a cualquier parte del mundo, pues no requiere de ninguna infraestructura especial, más que gasolina. Las baterías son grandes y pesadas, con poca densidad de potencia. Es poco lo que permiten moverse de manera eléctrica (alrededor de 10 km), pero pueden apagar el motor naftero cuando estamos detenidos en un semáforo y aprovechar le energía que se genera en las frenadas para convertirla en carga hacia las baterías que mueven el motor eléctrico.
Pros: Pueden reducir hasta en un 25% el consumo y emisiones. No requieren de infraestructura o combustibles especiales.
Contras: Son hasta 30% más caros y sus baterías deben llevar un dedicado proceso de reciclaje.
Los más famosos: Honda Civic Hybrid y Toyota Prius, el más famoso gracias a lo que representaba para sus dueños, una responsabilidad con el planeta y detonó mucho del estilo de vida verde. GM tiene enormes Cadillacs con el sistema Two Mode Hybrid, que permiten ahorrar más del 25% en ciudad.
Mejoras al motor: Prácticamente en todos los autos pequeños (sobre todo los japoneses) se ofrecen sistemas de apertura variable de las válvulas, lo que les permite eficientar el consumo. A mayor demanda hay una mejor mezcla de gasolina y oxígeno, y a menor, lógicamente se reduce, así se gasta lo necesario dependiendo de la exigencia que tengamos al motor.
También existe la inyección directa de combustible, que reemplaza a la inyección multipunto y permite inyectar a mayor presión la gasolina directamente en la cámara de combustión de cada cilindro, pero la gran ventaja es que es muy precisa y controlada. De este modo se mejora la potencia y consumo del auto. Completan muchos ejemplos, como turbos de geometría variable (para inyectar aire a presión de acuerdo a la demanda), o la combinación de turbos para la parte alta revoluciones del motor con supercargadores en la parte baja.
Pros: Eficiencia y mayor potencia.
Contras: Si rodamos muy rápido el consumo suele dispararse demasiado.
Los más famosos: Marcas como Honda, Toyota, Nissan y Mitsubishi, ofrecen estos sistemas en prácticamente todos sus autos. VW combina turbo y supercagadores mientas que Audi apuesta a la inyección directa (FSI) seguido por Chevrolet con la introducción de sistemas como éste en el nuevo Camaro, por ejemplo. Completa la nueva generación de propulsores de Ford llamados EcoBoost, que incluyen inyección directa de combustible con un par de pequeños turbos que funcionan mejor que uno grande. Esta solución permite que un V6 entrega la potencia de un V8, pero el consumo más cercano a un cuatro cilindros. Incluso Mini y Peugeot apuestan a esta solución bi-turbo.
El futuro: Ni siquiera es tan lejano. De hecho ya existen algunos prototipos y autos que tienen estos sistemas, pero son dispositivos que comenzarán a popularizarse. Están los sistemas de apagado y encendido automático del motor cuando llegamos a un semáforo que llegarán en la nueva familia de modelos de Mazda y Fiat.
También existe la aeordinámica activa. BMW lo ofrece en su línea diesel EfficientDynamics, que permite abrir o cerrar entradas de aire para mejorar el flujo y reducir las resistencia aerodinámica.
Lo más lejano y que todavía está en desarrollo son los motores denominados HCCI, que combinan los sistemas de ingnición de un motor de gasolina con la compresión de un motor diesel, así se ofrecen las menores emisiones, sin la necesidad de agregar un catalizador, como un motor de gasolina, y los km/l de un motor diesel.
Diesel
Lo que existe: Desempeño y emsiones. Los motores diesel de última generación se caracterizan por ofrecer un gran desempeño gracias a su alta compresión y el uso de turbocargadores. Presumen de una gran fuerza o torque, por lo que un motor pequeño puede rodar a altas velocidades o bien entregar consumos nunca vistos en un vehículo naftero. La última generación de motores diesel se trabajan de la mano con los proveedores del combustible, ya que gracias a productos más limpios se mejora la eficiencia de motores.
También los gobiernos juegan un papel importante, pues la legislación o tasas de impuestos favorables a quienes menos contaminan incentiva la producción de autos y combustibles. Con la inclusión de catalizadores, se pueden reducir significativamente las emisiones a prácticamente cero.
Mercedes y VW ofrecen la tecnología denominada BlueTec, un sistema que permite eliminar las particulas contaminantes que se generan del proceso de quema del diesel, el más contaminante de ellos se llama NOx u óxido de nitrógeno. Para ello se agrega urea en el sistema de escape que, mediante una reacción química y de la mano de catalizadores selectivos, permiten convertir estas emisiones en vapor de agua. En algunos países del Viejo Continente la venta de autos diesel es del 70%.
Pros: Potencia, eficiencia y bajas emisiones.
Contras: Se requiere de combustibles limpios, de bajo contenido de azúfre.
Los más famosos: El año pasado el Green Car of The Year fue nada menos que un auto diesel, el BMW 118d. Este hatchback ofrece un motor de 4 cilindros, 2.0 litros y 143 Cv, con un consumo de 25 km/h pero capaz de conseguir el 0 a 100 km/h en 8,8 segundos. Del mismo modo el Jetta (Vento en nuestro país) TDI fue galardonado en noviembre del año pasado como el auto más verde del mercado americano.
El futuro: Biodiesel.
Biocombustibles
Lo que existe: Etanol. Es el más reconocido ya que Brasil y Estados Unidos producen grandes cantidades anualmente. En Brasil la legislación obliga a las automotrices a fabricar autos que funcionan con este combustible.
El etanol se obtiene de la caña de azúcar, después de un proceso de fermentación se obtiene alcohol, no para su consumo, sino para uso comercial. Tiene la particularidad de ofrecer una mayor densidad calórica, por lo que se obtiene mayor potencia, aunque el consumo es más elevado.
Lo que existe: Biodiesel. En Europa el desarrollo es mayor lógicamente, pues el uso del diesel en autos domésticos lleva decenas de años, hay mayor conciencia ecológica, regulaciones que favorecen la producción de combustibles alternativos y gente que se interese en darle un uso (también hay más dinero, ciertamente). El biodiesel se obtiente a través de lípidos vegetales, mediante procesos de esterificación. Se considera una opción a los combustibles fósiles muy eficiente, puesto que no hay emisiones contaminantes y se puede utilizar en algunos autos diesel sin modificaciones importantes.
Pros: Se obtiene independencia del petróleo y no hay emisiones contaminantes. No se requieren de grandes modificaciones mecánicas en el motor. Puede ser la tecnología dominante a mediano plazo.
Contras: En ambos casos la pelea entre usar los productos agrícolas para movernos y no alimentar a tantas personas que sufren de desnutrición en el mundo, ademas de la deforestación agrícola. Tampoco se produce en enormes cantidades, por lo que no hay una red de distribución comparable a la de otros combustibles.
Los más famosos: Fiat tiene una completa y dominante gama de vehículos que funcionan con este tipo de combustible, como el Palio FlexFuel. GM es también otro de los impulsores, prácticamente todos sus motores V8 en la Tahoe y Suburban funcionan con este combustible.
El futuro. Biomasa, un diesel o combustible sintético obtenido de desechos orgánicos, mediante la gasificación de éstos. Una de sus grandes ventajas es que necesita menos cantidad por unidad para producirlo que el biodiesel o etanol, aunque, al igual que todos los biocombustibles, se requieren de grandes inversiones y desarrollos para llegar a fabricarlo y distribuirlo en grandes cantidades. Es una tecnología a largo plazo.
Eléctricidad
El futuro, pero ya no tan lejano, pues son varias las marcas que están trabajando para masificar los autos eléctricos. Hoy en día hay decenas de fabricantes de este tipo de autos por el mundo, pero son autos que no satisfacen todas las características que debe tener un auto: precio y confiabilidad, sobre todo. Los eléctricos son una solución a mediano plazo, necesitan resolver la autonomía de las baterías (algunos anuncian hasta 240 km).
Pros: Cero emisiones.
Contras: Costo de las baterías, ya que utilizan metales preciosos muy caros. La demanda puede reducir el costo, pero al mismo tiempo, es necesario reducir el tiempo de recarga de entre 4 y 8 horas. Tampoco se tiene claro qué tan contaminantes son los procesos de fabricación de las baterías y no hay una ley de reciclaje clara. Por si fuera poco, se dice que si todos conectáramos nuestros autos a cargar en la casa, se colapsaría el sistema de energia eléctrica por la demanda.
Los más famosos: Chevrolet Volt, eléctrico los primeros 64 km, pero utiliza un motor naftero para cargar las pilas. Se conecta a la luz y se carga en seis horas. Nissan EV, será el primer eléctrico listo para venderse en Japón y EE.UU. en el 2011. Ford tambien presentará autos eléctrico de rango extendido para el 2010 y Chrysler asegura que también en 2010 mostrará su primer auto eléctrico. Mini tiene un auto completamente eléctrico que está en etapa de prueba por diversas partes del mundo. Nissan, GM y Ford han anunciado que fabricarán sus propias baterías para mejorar precios y rendimientos.
Hidrógeno
La solución más lejana, todavía con mucho trabajo por hacer. Hay dos grandes maneras de utilizar el hidrógeno, uno en su estado más puro para autos que utilizan pilas de combustible. En estas pilas hay celdas que, mediante un proceso químico, convierten el hidrógeno en electricidad. Esta se manda a un conjunto de baterías, que se cargan y dan la energía para que el coche se mueva con un motor eléctrico. La ventaja es que del proceso químico las emisiones que resultan es vapor de agua.
El otro sistema utiliza el hidrógeno pero en forma de gas inyectado directamente en la cámara de combustión y en un motor de combustión interna. El hidrógeno se utiliza como combustible y uno de sus mayores atractivos es que no se pierde la "emoción" al volante, pues el motor sigue funcionando y acelerando con brio.
Pros: Cero emisiones contaminantes.
Contras: Producirlo es sumamente caro, debido a que si se va a utilizar en sistemas de celdas de combustibles se necesita con un alto grado de pureza, por lo que hay que refinarlo muchísimo y eso genera un alto gasto de energía. Cuando se utiliza como gas, es poca la potencia que da por unidad, comparado con lo que da la nafta. De cualquier modo, no existe ni siquiera un precio establecido del costo por kg, ni una red establecida para distribución. Vaya, ni siquiera hay autos a la venta, todos son prototipos.
Los famosos: BMW tiene un Serie 7, del que se han producido 100 unidades como parte del desarrollo e investigación para popularizar este combustible. Mazda ha producido un RX8 que utiliza también el hidrógeno como gas. Mercedes tiene la familia Necar que emplea celdas de combustible, como los Hymotion de VW, el Focus FCV Fuel Cell de Ford, GM Equinox HydroGen, o el primer auto de hidrógeno a la venta en el mundo, el Honda FCX Clarity.
