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El objetivo del artículo es informar al lector sobre la historia exacta del debate sobre el gasóleo

El motor diésel y la conflictiva tendencia de la electrificación

Michael Blaich, director de Desarrollo de Negocio, FEV Europe GmbH para Europa y Sur América29/01/2019

Este año el motor diésel celebra su 125 aniversario. A pesar de muchos años de investigación y desarrollo e innumerables estudios, en la actualidad existe una gran confusión sobre su compatibilidad medioambiental. Esto se debe al ‘dieselgate’, las inmisiones NOx en los centros de las ciudades y a la intención de introducir la electrificación de los sistemas de propulsión de manera acelerada. La complejidad de este tema se junta a la falta de experiencia técnica en el debate público y a la comunicación resultante, a veces contradictoria. Por otra parte, también están los diferentes intereses económicos y políticos de los distintos grupos, ya sea en el ámbito de la protección del medio ambiente, la política o la industria. Esto conduce principalmente a la confusión por parte del cliente final, con la consiguiente reticencia a comprar. A base de esto se han aprobado incentivos fiscales para la electrificación que aumentan de forma artificial la competición al motor diésel. Este escenario ha causado una reducción de la popularidad del motor diésel, aunque los nuevos modelos, cumpliendo la normativa EU VI d hasta en operación real, quedan bastante por debajo de los valores límites de NOx.

Las primeras consecuencias sociales y económicas de este escepticismo sobre el diésel ya son dolorosamente perceptibles. El descenso de los pedidos de vehículos diésel en Europa ya está provocando la congelación de las contrataciones, el trabajo a tiempo parcial y los despidos.

Sin embargo, la cuestión de los motores diésel no debe limitarse únicamente a las emisiones de NOx o a la competencia habitual entre los diferentes conceptos de propulsión del mercado. El motor diésel de los turismos y los vehículos industriales ligeros contribuye de forma significativa a la consecución de los objetivos de CO2 a largo plazo. La esperanza de limitar el calentamiento global a un máximo de 2 °C se basa también en la existencia de este concepto de combustión.

El objetivo del artículo es informar al lector sobre la historia exacta del debate sobre el gasóleo, para que pueda distinguir entre el escándalo del diésel, las emisiones locales de NOx de los vehículos de la UE V debidamente certificados y el potencial futuro del diésel con respecto a sus emisiones de CO2 y NOx.

Algunos temas muy complejos han sido deliberadamente reducidos a lo esencial para no confundir al lector.

Normas de emisión EU1 a EU5

Hasta la década de 1980, el proceso de pre cámara de combustión se utilizaba en el desarrollo en serie de motores diésel para turismos y vehículos comerciales ligeros. Con la introducción de la inyección directa diésel, la potencia absoluta y específica de los motores diésel aumentó. Al mismo tiempo, el continuo desarrollo de la tecnología de inyección permitió una reducción significativa de las emisiones de partículas. Esta reducción de las emisiones de partículas se refiere tanto a la masa como al número de partículas.

Con la introducción de la fase de emisión EU5, los valores límite de emisión de partículas se redujeron considerablemente y sólo pudieron cumplirse utilizando filtros de partículas diésel. Los vehículos diésel equipados con filtros de partículas emiten hoy en día sólo emisiones mínimas de partículas, que están incluso por debajo del nivel del aire ambiente (ver imagen 1).

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Figura 1. Eficiencia reducción de emisiones de partículas con filtro de partículas diésel. Fuente: KIT.

Los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos también estaban adquiriendo cada vez más importancia y tenían que estar limitados por las normas europeas conocidas, por una parte, y reducirse con éxito mediante sistemas de pos tratamiento de los gases de escape cada vez más complejos, por otra (ver imagen 2).

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Figura 2. Reducción de los límites de emisiones de NOx y PM para turismos con motores diésel y tecnologías de reducción de emisiones. Fuente: Bosch.

La certificación de los vehículos y el permiso correspondiente para el transporte público se realiza en un banco de rodillos (Ver imagen 4). En este caso, el vehículo debe completar un perfil de velocidad/tiempo definido con precisión. Mientras tanto, los gases de escape en el tubo de escape se recogen en bolsas y se analizan posteriormente para detectar ciertos componentes de los gases de escape, como los óxidos de nitrógeno, los hidrocarburos y el CO2.

El ciclo que los vehículos tenían que completar para la certificación hasta la EU 6, también llamado NEDC, era el mismo para todos los vehículos e incluía perfiles de velocidad/tiempo urbanos y extraurbanos.

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Figura 3. Prueba de emisiones del banco de potencia del rodillo, emisiones del tubo de escape vs. emisiones brutas (no NEDC). Fuente: FEV.

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Figura 4. Banco de pruebas con rodillos dyno para la medición de emisiones del tubo de escape. Fuente: FEV.

Análisis de la norma de emisiones EU5

A lo largo de los años, la eficacia de las directrices sobre emisiones exigidas hasta la fecha ha sido objeto de críticas cada vez mayores.

Una de las críticas es el ciclo NEDC en el banco de rodillos que, debido a su antigüedad, ya no representaba el aumento del rendimiento y las condiciones de tráfico. También se criticaba el propio estándar de emisiones que permitía a los fabricantes de automóviles reducir y eliminar la reducción de emisiones contaminantes cuando la temperatura del medio ambiente estaba fuera de un cierto rango. El motivo para esto era la protección de ciertos componentes del motor, por ejemplo, la carbonización y obstrucción dentro del sistema EGR (Recirculación de gases de escape -> reducción de NOx) a base de temperaturas bajas y condensación de la humedad en el aire aspirado. Sin embargo, los límites de este rango no estaban claramente definidos en la norma.

Sin embargo, no debería sorprender que un fabricante de automóviles haga pleno uso de las posibles tolerancias y grados de libertad de una norma que por razones técnicas y económicas se ponen a disposición para este fin.

Si se puede criticar el nivel de emisiones de la UE5 para los vehículos diésel, es que ya no cumple los requisitos de control de la contaminación atmosférica en las aglomeraciones urbanas para cumplir con la Directiva europea 2008/50/CE y, además, debido al aumento del volumen de tráfico.

El cliente final que ha comprado un vehículo correctamente homologado, que puede que no tenga ni siquiera cuatro años en este momento, espera poder utilizar un vehículo moderno y de bajas emisiones sin restricción alguna. Una restricción de estos vehículos en ciertas zonas de una ciudad es difícil de entender para el cliente final debido a la edad de su vehículo con un nivel de emisiones parecido a los que actualmente se exigen.

Contrariamente a todas las críticas a la norma Euro5, la evolución de las emisiones del tráfico rodado y de la contaminación del aire ambiente en los últimos años ha mostrado una imagen diferente. A pesar de la hipótesis generalizada de un deterioro parcialmente dramático de la calidad del aire, se observa una disminución constante de las emisiones contaminantes del tráfico rodado, lo que se refleja en una reducción de las concentraciones de contaminantes, especialmente en las zonas urbanas. Véanse las figuras 5 y 6.

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Figura 5. Evolución de las emisiones de la EU-28 procedentes de los principales sectores de origen de NOX, PM10, PM2,5, COVNM, CO y BC, 2000-2016 (% de los niveles de 2000). También se muestran para su comparación las principales estadísticas sectoriales de actividad de la UE-28 (% de los niveles de 2000). Fuente: Calidad del aire en Europa - Informe 2018, Agencia Europea de Medio Ambiente, Informe 12/2018.
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Figura 6. Concentración de NOX2 en Alemania (valor medio de todas las estaciones de medición en Alemania). Fuente: Calidad del aire 2017, Agencia Federal de Medio Ambiente. Enero 2018.

Una modelización de la calidad del aire en Gran Bretaña, donde actualmente existe una alta concentración de contaminantes, especialmente en Londres, muestra que incluso sin medidas adicionales en comparación con la legislación aprobada hoy, los valores límite de calidad del aire se cumplirán plenamente en 2028 (ver imagen 7).

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Figura 7. Número estimado de zonas de notificación que se prevé que no cumplen los requisitos sin más medidas. Fuente: UK Plan for tackling roadside nitrogen dioxide concentrations (July2017).

Una medida muy debatida para reducir las emisiones del transporte por carretera es la conversión de los vehículos de la EU5. Hay que distinguir entre la conversión del software del sistema de control del motor (re-programación del sistema del motor con una reducción elevada de los gases contaminantes, a precio de compromisos en cuanto a la aceleración, enriquecimiento etc.) y la conversión por hardware con convertidores catalíticos SCR.

La conversión con un control revisado del motor amplía el rango en la que el motor diésel funciona con la máxima reducción de emisiones a temperaturas más frías y cargas del motor más elevadas. No alcanza el nivel de un retrofit con un catalizador SCR. Sin embargo, en relación con toda la flota de diésel, cabe destacar su amplia aplicación a casi todos los modelos en circulación.

Una actualización de hardware tipo retrofit SCR parece más atractiva a primera vista, permitiendo reducciones de emisiones muy elevadas, cercanas a los valores límite de EU6. Sin embargo, hay que tener en cuenta el esfuerzo de desarrollo e integración. Actualmente, la conversión con catalizadores SCR sólo está disponible en la fase de prototipo y, ensayados por el ADAC, todavía no muestra la robustez y fiabilidad que se espera de los vehículos de motor modernos en la actualidad. Estos requisitos son técnicamente viables, pero requieren un esfuerzo considerable de desarrollo. Por lo tanto, no cabe esperar que se aprueben soluciones de adaptación antes de 2020. Cabe señalar, en particular, que el gran número de variantes de vehículos y tipos de motores multiplica el esfuerzo de desarrollo. Por lo tanto, es cuestionable una aplicación a gran escala de esta estrategia con una influencia significativa en la concentración de NOx.

Otro reto para la conversión a un convertidor catalítico SCR es la cuestión de cómo tratar las reclamaciones en garantía. El reequipamiento de un convertidor catalítico representa una intervención significativa en el vehículo. Esto se aplica no sólo a la función del sistema de postratamiento de gases de escape montado posteriormente. También pueden surgir otros derechos de garantía del propietario del vehículo, por ejemplo, contra la corrosión, si el reequipamiento requiere avances adicionales a través del panel de la carrocería.

Una conversión no suele ser realizada por el OEM (fabricante original del motor). Son empresas más pequeñas que desarrollan estos sistemas independientemente del OEM. Esto conduce automáticamente a conflictos con respecto a la asunción de cualquier reclamación de garantía. Muy probablemente a expensas del cliente final con los problemas habituales de la carga de la prueba y la ejecución de las reclamaciones legales.

En el desarrollo en serie, es práctica común realizar una comprobación compleja de la robustez y calidad del sistema. Para muchos tipos de vehículos, esto no puede realizarse financieramente debido a la falta de mercado incluso sin que la actualización sea muy costosa. Incluso si fuera posible convencer a los fabricantes de automóviles asumieran el cambio de hardware, esto sólo tendría sentido para un pequeño número de tipos de vehículos con una mayor penetración en el mercado. A pesar de ello no sabemos si este esfuerzo realmente tendría efecto en la mejora de la calidad del aire en las ciudades, con todo el respeto debido al desempeño de los desarrolladores de estos sistemas de adaptación.

Por último, también debe aclararse la cuestión de cómo se trata el vehículo con características funcionales modificadas. La prueba de campo ya mencionada ha demostrado que el reequipamiento con catalizadores SCR puede dar lugar a un aumento del consumo de combustible, lo que daría lugar a una carga fiscal y una aceptación por parte de los clientes diferentes en los distintos países europeos.

Conclusiones respecto a la norma EU5

La norma EU5 para la reducción de los gases de escape ha quedado obsoleta y ya no es compatible con los requisitos de la Directiva europea 2008/50/CE sobre el control de la contaminación atmosférica en los centros urbanos. Por lo tanto, la introducción de la norma EU6 es el paso correcto. Una mejora retroactiva del diésel EU5 mediante la adaptación de los equipos es difícil debido a los gastos financieros previstos. Debido a la pequeña distribución a sólo unas pocas muestras de vehículos, no deberíamos hacernos ilusiones con respecto a conseguir un impacto considerable por esta vía. En este caso, la solución de software mucho más amplia y el rejuvenecimiento de la flota de vehículos con motores diésel EU6 deberían ser suficientes.

El ‘diéselgate’ debe considerarse por separado como una violación consciente y económicamente motivada de las directrices sobre emisiones. Aquí algunos fabricantes han integrado algoritmos en su software de control de motores que podrían reconocer cuándo el vehículo está parado sobre un banco de rodillos para ejecutar un ciclo de homologación de tipo o la monitorización ‘In-Use’ o cuándo se está utilizando en el tráfico público por carretera. La reducción de los gases de escape contaminantes se maximizó en el banco de pruebas. En la carretera, sin embargo, esta reducción se desconectó o se atenuó.

Las ventajas para el fabricante de automóviles fueron la reducción de los costes de algunos componentes y la reducción de los costes de desarrollo.

Sin embargo, este proceso no justifica las dudas sobre el concepto de propulsión diésel, ya que el potencial de su compatibilidad medioambiental se mantuvo deliberadamente por debajo de las posibilidades técnicas.

La norma de emisiones EU6D hoy en día

Las normas de emisión Euro 6 representan una nueva reducción de las emisiones de gases de escape con valores límite significativamente más estrictos en comparación con Euro 5 (véase la figura 2, a partir del 09.2014).

Un tema de la crítica generalizada hoy en día es el ciclo en banco de rodillos denominado NEDC, que hasta hace poco se utilizaba para su homologación. Ya no representa adecuadamente el comportamiento al volante en el tráfico rodado actual.

La UE ha reaccionado ante esta situación y ha introducido el nuevo ciclo de WLTP para todas las nuevas aprobaciones a partir de EU6D. Además, también debe realizarse un ciclo en la vía pública, denominado RDE (emisiones reales de conducción). Aquí se analizan las emisiones con un dispositivo de medición portátil (PEMS) durante el viaje.

La diferencia entre la WLTP y el antiguo ciclo NEDC radica en los mayores porcentajes de carga y velocidades que se pueden adaptar a los hábitos de conducción actuales.

El RDE se lleva a cabo en la vía pública y no sigue un perfil velocidad/carga/tiempo como el de la NEDC, sino que exige el cumplimiento de las emisiones cuando se conduce por la vía pública. Con la introducción de la legislación RDE, se garantiza el cumplimiento de los valores límite de emisión, además del laboratorio, también en la conducción real.

La diferencia entre EU5 y EU6D consiste, por tanto, esencialmente, en unos valores límite de emisiones aún más estrictas, en la adaptación del ensayo de banco de rodillos NEDC a las nuevas condiciones de tráfico y en la introducción del RDE, que además comprueba las emisiones en condiciones reales, fuera del laboratorio con sus condiciones artificiales y estables.

Conclusiones respecto a la norma EU6D

Por lo tanto, el motor diésel de producción actual no sólo debe cumplir con los ya extremadamente bajos límites de la EU6; estos se determinaron en su momento partiendo del supuesto de que se utilizaría el ciclo NEDC menos exigente para generar estos gases de escape. Con los nuevos ciclos WLTP y RDE, estos valores de bajo límite EU6 tienen que cumplirse ahora simultáneamente con un desplazamiento significativamente más rápido y cargas más altas, lo que aumenta la representatividad de los ensayos, pero también aumenta el grado de dificultad para los ingenieros de desarrollo que calibran el motor.

También se ha ampliado el rango de temperatura (temperatura ambiente) en el que deben respetarse estos límites.

El salto de los valores límite de la UE5 a los nuevos valores límite de la UE6d, que a menudo han sido criticados por ser demasiado poco exigentes, es, por tanto, mucho mayor de lo que sugieren las diferencias en los propios valores límite. Un alto costo para la industria del automóvil, pero también un beneficio para el medio ambiente.

Alternativas a los motores diésel

Especialmente en el contexto de las críticas al motor diésel actual, debe permitirse una comparación con el motor de gasolina y el funcionamiento con batería pura. El público las menciona como alternativas más respetuosas con el medio ambiente.

Diferenciación entre NOX táctico y CO2 estratégico, ponderación

Un aspecto importante en la comparación de los diferentes conceptos de propulsión es la contribución del motor diésel a la consecución de los objetivos de CO2. Mientras que los óxidos de nitrógeno ‘sólo’ se encuentran localmente y durante un tiempo limitado en zonas muy frecuentadas, el CO2 es un problema global con consecuencias a largo plazo para el clima global.

Los daños a la salud o incluso las muertes debidas a las altas concentraciones de NOx en el tráfico rodado no pudieron detectarse hasta hoy. El número de víctimas mencionado en los medios de comunicación públicos se basa en cálculos de modelos teóricos. La evaluación del riesgo y los valores límite de este componente de los gases de escape se basan exclusivamente en estudios epidemiológicos que derivan de una relación teórica. Sin embargo, el peligro del NOx no debe ser trivializado, pero hay que tener mucho cuidado al ponderar este problema y las medidas a tomar para no provocar efectos contraproducentes.

El desarrollo de la creciente concentración de CO2 en la atmósfera ya es perceptible para todos y las consecuencias a nivel mundial con respecto al riesgo para la salud y la tasa de mortalidad serán órdenes de magnitud por encima de los valores teóricos del problema de los NOx.

El motor diésel sigue presentando una ventaja en el consumo con respecto al motor de gasolina y, por lo tanto, una reducción de las emisiones de CO2 (véase la figura 8). La sustitución del motor diésel por un motor de gasolina no se puede conseguir a corto plazo sin aumentar las emisiones de CO2 del sector del transporte.

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Figura 8. Comparación del consumo de combustible gasolina-diésel.

La reducción de las emisiones de óxido de nitrógeno de los motores diésel se ha resuelto técnicamente y actualmente está disponible en el mercado en forma de vehículos certificados para EU6d-Temp. Por el contrario, el desarrollo del motor de gasolina hacia emisiones de CO2 equivalentes a las de los motores diésel no es factible según el estado actual de la tecnología.

Basado en la actual ‘mezcla’ eléctrica en Alemania, tampoco hay ninguna ventaja de CO2 para los vehículos puramente eléctricos, ver figura 9. En un estudio para la Agencia Federal de Medio Ambiente en Alemania, el moderno y altamente eficiente motor d

 

iésel se presenta como el concepto de accionamiento con las emisiones de CO2 más bajas a lo largo de la vida útil del vehículo. La progresiva descarbonización de la generación de electricidad conduce naturalmente a ventajas para los vehículos eléctricos. Sin embargo, también en este caso el motor de combustión y, en particular, el motor diésel, tienen un potencial similar si en el futuro se utilizan cada vez más combustibles sintéticos procedentes de fuentes renovables.

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Figura 9. Emisiones de gases de efecto invernadero de los motores de combustión interna y de los vehículos eléctricos (hoy y en 2030). Fuente: Desarrollo ulterior y análisis en profundidad del análisis del ciclo de vida de los vehículos eléctricos, Estudio de la Agencia Federal de Medio Ambiente 2016.

Una priorización legislativa o fiscal con respecto a los conceptos de accionamiento diésel, Otto o BEV, violaría el concepto de economía de mercado de la industria del automóvil porque ignora completamente las necesidades individuales de los clientes. Además, se suspendería el desarrollo técnico y la competencia entre los conceptos de accionamiento. Sin embargo, este grado de libertad en la búsqueda de la mejor aplicación técnica posible de los objetivos de la política medioambiental es indispensable. Sin ella, las alternativas actualmente discutidas no estarían en el centro de atención en absoluto.

Además, el éxito en la protección del medio ambiente, especialmente en la descarbonización de la atmósfera, puede lograrse mucho más rápida y eficientemente si nos mantenemos fieles a los principios del mercado y si se sigue aplicando la ley de la oferta y la demanda.

Sería más eficaz llegar a la raíz del problema y concentrarse en el origen de la energía utilizada para fines móviles. Esto resulta no sólo en el uso directo de energía eléctrica respetuosa con el medio ambiente en las baterías, sino también en su conversión en combustibles líquidos. El uso de energía líquida en particular ofrece una amplia gama de ventajas, como el mantenimiento de la tecnología actual de motores, la logística y el suministro a nivel nacional. Sin embargo, la aplicación de estos conceptos requiere unas condiciones fronterizas favorables con las que es probable que la economía de libre mercado por sí sola se vea sobrecargada sin la regulación o el control del Estado.

e-combustibles

Una reducción sostenible de las emisiones de CO2 del tráfico rodado requiere la promoción y el suministro de energías neutras en CO2, ya sean eléctricas o líquidas, independientemente del concepto de accionamiento con el que se utilicen.

La producción de combustibles sintéticos con energía eléctrica renovable, también llamados E-Fuels (e-combustibles), es técnicamente controlable. Entre ellas se incluyen la producción de hidrógeno para motores de gasolina y el proceso Fischer Tropsch para la producción de gasóleo sintético. Esto último, por supuesto, sólo tiene sentido si el carbono necesario se extrae de la atmósfera y, por lo tanto, es neutro en términos de CO2. El carbono es un componente necesario de los combustibles convencionales diésel y gasolina. Por lo tanto, la producción neutra en CO2 de combustibles líquidos significa la retención de carbono que contiene energía líquida, por lo que el carbono no se extrae del petróleo crudo de la fuente de energía fósil, sino de la atmósfera. Este principio también se denomina captura de CO2 y es posible a gran escala.

Pueden ser utilizados tanto por motores de gasolina como por motores diésel sin grandes modificaciones técnicas.

La licuefacción de la energía eléctrica ofrece ventajas estratégicas y tácticas. Una de las principales ventajas del combustible líquido, especialmente en comparación con los vehículos que funcionan con baterías, es la mayor capacidad de almacenamiento en el vehículo.

Además, estos conceptos ofrecen las ventajas de generar combustible cerca de la fuente de energía eléctrica sin necesidad de nuevas líneas eléctricas. Éstos suelen contar con poca aprobación por parte de la población local y requieren procedimientos de planificación y aprobación bastante largos.

Comparación del sistema convencional frente al funcionamiento con batería exclusivamente

En comparación directa con el concepto de e-fuel y la retención de los motores de combustión convencionales, el funcionamiento puro con batería ofrece las ventajas de una menor complejidad técnica en el vehículo y una alta eficiencia del motor. Las pérdidas durante la licuefacción también se eliminan porque la energía eléctrica se puede utilizar directamente y sin conversión para el motor eléctrico.

Por otro lado, están las desventajas del vehículo eléctrico debido a la baja capacidad de almacenamiento y a la difícil logística. Después de todo, la energía eléctrica no se necesita necesariamente en el mismo lugar donde se genera. El ejemplo de Alemania ilustra este problema en las nuevas y necesarias líneas eléctricas de superficie desde el norte de Alemania, donde la energía eólica se genera en gran medida, hasta las aglomeraciones urbanas más meridionales, donde es necesaria.

También se debe proporcionar una infraestructura completa de estaciones de carga para el funcionamiento de la batería y la carga rápida.

A la hora de introducir vehículos a gran escala alimentados por baterías, también hay que tener en cuenta los problemas medioambientales que suponen el auge del uso del Litio y el Cobalto. Los efectos socioeconómicos, especialmente en las regiones económicamente débiles de América del Sur y África Central, son muy cuestionables.

En el caso del Litio, este se extrae de las salinas de regiones muy secas. Sin embargo, dado que sólo se encuentra en forma combinada, debe disolverse de la sal con los escasos recursos de agua que hay allí. Un gran problema para la población local.

La extracción de cobalto en África Central tiene lugar en condiciones de trabajo de magnitudes más peligrosas que la concentración de NOx en las grandes ciudades.

Otro punto que debe ser considerado críticamente es la influencia política de las grandes potencias en la disponibilidad de estos recursos.

Energía neutra en CO2

A pesar de todo el entusiasmo por los combustibles sintéticos o el uso directo de la energía eléctrica en las baterías, hay que señalar que Alemania, por ejemplo, es un país importador neto de energía (ver figura 10). Mejor dicho, no sobra energía renovable para el tráfico. Esto significa también que una conversión de energía eléctrica en energía líquida tendría poco sentido en Alemania debido al alto consumo de energía y a las pérdidas de eficiencia.

En la actualidad, la electricidad respetuosa con el medio ambiente generada para vehículos eléctricos o e-combustibles tendría que ser producida por carbón o energía nuclear importada de países vecinos. Y es poco probable que eso cambie en un futuro próximo. Aquí, en cuanto la comunicación, es importante diferenciar en cuanto el balance de energía eléctrica generada en Alemania donde el contenido de energía renovable en 2018 eran unos 40%, debido al clima excepcional de este año y el total de energía primaria donde el contenido de la energía renovable era marginal.

Una licuefacción de la energía eléctrica tendría sentido desde el punto de vista económico allí donde esta energía renovable es abundante pero la demanda es baja, debido a la falta de aglomeraciones urbanas. Por lo tanto, se trata más bien de un modelo de negocio para los Estados del norte de África, por ejemplo, en el caso de la utilización de la energía fotovoltaica o de Islandia con su energía geotérmica.

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Figura 10. Situación energética en Alemania, Fuente: BMWi Energiedaten 30.07.2018. Fuente: Dr. Thorsten Schnorbus, Zero CO2 Mobility 2018.

La figura 11 muestra que las capacidades de almacenamiento son necesarias a medida que aumenta la proporción de energías renovables. La razón de ello es la distribución desigual de la energía eólica y solar en el tiempo. Las centrales eléctricas de carbón son sólo parcialmente adaptables. Por razones técnicas, no pueden modificar su potencia en la medida y a la velocidad requerida por la volatilidad temporal de la energía solar y eólica. Esto requiere centrales eléctricas a gas que puedan ponerse en marcha y pararse rápidamente cuando sea necesario.

Para reducir el uso de energía fósil o el número de centrales eléctricas de carbón y gas, se requiere la expansión de la energía eólica y solar y el suministro simultáneo de una capacidad de almacenamiento adecuada.

En algunas regiones esto se hace bombeando masas de agua a un nivel más alto, como las presas, y luego utilizando esta energía potencial en las turbinas de agua en el momento que esta energía de precisa (como es el caso de las centrales hidroeléctricas de bombeo en España)

En el ejemplo de Alemania, sin embargo, esto no es posible debido a la falta de presas suficientes con las alturas correspondientes. En este caso, sin embargo, la conversión de la energía eléctrica renovable en combustibles sintéticos es una opción obvia a medida que avanza la descarbonización de la producción de energía. Esto a su vez es fácil de almacenar y transportar.

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Figura 11. Extrapolación 2050: 90% regenerativa, se debe almacenar el exceso de suministro. Fuente: 13.11.2018 2ª Conferencia Zero CO2, Prof. Dr.-Ing. S. Pischinger.

Resumen

Con la introducción de la nueva norma EU6D y el endurecimiento de los ciclos de emisión, el motor diésel actual ya no puede considerarse la causa del aumento de los problemas de NOx en las aglomeraciones urbanas (ver figura 12).

Razón de más para su compatibilidad con los e-combustibles sintéticos neutrales en cuanto a las emisiones de CO2 y su alta eficiencia para desempeñar un papel clave en la lucha contra el calentamiento global. Y la lucha contra el cambio climático es una prioridad absoluta.

Su estado de desarrollo y la infraestructura existente permiten una rápida implementación de la neutralidad de CO2, teniendo en cuenta al mismo tiempo las necesidades de los clientes.

Sin embargo, para abordar el problema del CO2 en sus raíces, es necesario un cambio de estrategia por parte de la política y la sociedad. Desde el punto de vista político, ninguno de los conceptos de propulsión diésel, gasolina o BEV debería ser favorecido, sino sólo el suministro de combustibles neutros en CO2 (captura de CO2, extracción de CO2 de la atmósfera).

Se trata de un desafío menos técnico que político.

La elección de la aplicación técnica del concepto de accionamiento con estos combustibles debe dejarse a la industria del automóvil y a las necesidades de sus clientes. De lo contrario, sería una intervención contraproducente en la economía de libre mercado con consecuencias negativas.

Sin embargo, el cumplimiento de los principios de la economía de mercado, el mantenimiento de la oferta y la demanda con el correspondiente efecto a gran escala, es un catalizador decisivo para la rapidez con la que se implementan los objetivos ecológicos.

Es posible que el vehículo a batería prevalecerá sobre los de motores de combustión en un escenario de creciente descarbonización de la energía. Sin embargo, hay demasiadas incógnitas en los cálculos. La disponibilidad de recursos, infraestructuras y el suministro a gran escala de energías renovables neutras en cuanto a las emisiones de CO2 siguen requiriendo un gran esfuerzo.

Así, el futuro es eléctrico, pero a corto y medio plazo sin excluir el motor de combustión a la hora de cumplir los objetivos de CO2.

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Figura 12. Resumen de los ensayos del JRC de 2017/2018 sobre vehículos diésel. Fuente: Centro Común de Investigación de la Comisión Europea.

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