La mirada del mendigo

12 agosto 2018

Juan Manuel Grijalvo – Ferrocarriles – 01 – Eurolandia

Filed under: Ferrocarriles — juanmanuelgrijalvo @ 16:00

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Tendré que presentarme.

Buscando otra cosa,

como siempre, descubrí

“La mirada del mendigo”.

La primera entrada que vi

fue “La encerrona a VW”.

Me interesó mucho.

Desde Noviembre de 2015

he seguido los trabajos de “Nadir”,

he publicado algún comentario poco relevante,

hemos empezado una correspondencia…

y ahora me ofrece una tarea en “La mirada”:

hacer algún artículo sobre

los ferrocarriles en Europa.

Es una forma de pagar los intereses

de la deuda que tengo con él

por lo mucho que he aprendido aquí.

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Entrando en materia, ¿qué es un ferrocarril?

En esencia, sólo es un camino de tierra reforzado con dos barras resistentes, que evitan la formación de roderas. Los primeros “caminos de hierro” eran eso exactamente: carreteras para unas carretas “normales” tiradas por caballos que llevaban, por ejemplo, carbón. Iban, por ejemplo, desde las minas hasta los puertos. Y cuando se terminaba el “ferrocarril”, seguían circulando por los caminos “normales” hasta completar los trayectos. Como es lógico y natural, los constructores de dichos vehículos los hacían con unas medidas adecuadas para dichos menesteres. Así dio principio el maravilloso ancho de las carretas del carbón. Como es natural, no era el mismo en todas las minas.

El ferrocarril es, en gran medida, un invento británico que floreció en la era victoriana. Por eso empleaba los recursos materiales disponibles en aquel lugar y en aquella época: piedra, madera, hierro, ladrillos, y poco más. Y por eso está bien adaptado al clima atlántico. Las vías férreas, combinadas con unas máquinas de vapor con la potencia necesaria para propulsarse a sí mismas y tirar de otros vehículos, fueron toda una revolución para el transporte de pasajeros y mercancías. En sustancia, una locomotora de vapor es una olla a presión con ruedas. Otro día, si usted quiere, podemos hablar un poco de los diferentes mecanismos que convierten esa fuerza expansiva en movimientos útiles para la tracción de un tren.

Al principio, a nadie -insisto, a nadie- se le ocurrió que los ferrocarriles fueran a formar nada parecido a una red coherente. Sólo iban a servir para comunicar las minas y las ciudades con los puertos, porque el transporte en barcos de vapor era mucho más barato que el transporte en tren. Las compañías británicas eran libres de tender sus líneas con el ancho que les pareciera más conveniente, y se aplicaron a la tarea con grandísimo celo hasta el 18 de Agosto de 1846. Ese día, el Parlamento del Reino Unido promulgó una ley, “The Railway Regulation (Gauge) Act”, que fijaba un ancho de vía uniforme para Gran Bretaña: cuatro pies y ocho pulgadas y media. Y lo que yo le decía: a renglón seguido, la ley establecía que el ancho uniforme para Irlanda iba a ser… ¿el mismo? Pues no. Cinco pies y tres pulgadas. Así sigue siendo a fecha de hoy.

Y el ancho británico era… ¿el mayor? ¿El mejor? Bueno… Era, simplemente, el más extendido en aquel momento, gracias a los trabajos de George Stephenson, un ingeniero que fabricaba… lo adivinó usted, locomotoras para tirar de las carretas del carbón.

Por supuesto, ninguna empresa ferroviaria del mundo decidió adoptar sin más el maravilloso ancho de vía de Gran Bretaña -o de Irlanda, para el caso- para sus líneas. Otro día, si le parece bien, podemos enumerar los diferentes anchos que hubo, por ejemplo, en los Estados Unidos de América.

Veamos ahora por encima el marco geográfico en el que se desenvuelve la construcción de los primeros ferrocarriles.

“Europa” no es un continente. Es un concepto cultural. Desde el punto de vista de la geografía física, sólo es una parte bastante menor de Eurasia, limitada por los Urales y el Cáucaso. Vistas desde la geografía humana, China y la India son mucho más importantes. Y la geografía política… es muy complicada. Ahora mismo, creemos estar en la almendra del asunto porque la Unión Europea nos da esa sensación. El Brexit y la frontera con Rusia nos devuelven a la realidad. Por eso limitaré esta primera aproximación teórica a los ferrocarriles de “Eurolandia”, definida como el territorio de los Estados que usan el euro.

Supongo que ahora correrá usted a mirar su mapa, y… efectivamente, ese territorio contiene un enclave de “no-euro” que -desde el punto de vista ferroviario- no es cualquier cosa. Es la Confederación Helvética, ese curioso Estado compuesto de 26 cantones tan diferentes, y tan poco proclives a seguir las normas de los demás. El Estado suizo tampoco parece muy dispuesto a conformarse porque sí a las conveniencias de otros. El caso es que los suizos vieron que estaban llegando a sus fronteras varios ferrocarriles con diferentes anchos de vía. Al parecer, los responsables federales debatieron el asunto con las diversas administraciones competentes y les dijeron que habían decidido implantar el ancho Stephenson en Suiza. Si querían circular por el bello país alpino para seguir hacia cualquier otro… ellos mismos. Y por eso “disfrutamos” aquí y ahora del maravilloso ancho de las carretas del carbón.

Los suizos tuvieron un éxito similar en el establecimiento de gálibos de carga más o menos homogéneos, pero las innumerables empresas públicas y privadas han tenido casi dos siglos para inventar reglamentos de circulación, normas de señalización, etcétera, sin que la compatibilidad con los usos y costumbres del país de al lado fuera siempre una consideración determinante, o una consideración a secas.

Por poner un ejemplo, hay diferentes tipos de electrificación. Las más antiguas usan un tercer carril aislado, y las modernas suelen tener diferentes tipos de catenarias. Algunas líneas usan corriente continua, con tensiones que pueden ser de 600, 750, 1.500 o 3.000 voltios. Otras usan corriente alterna, que puede ser monofásica o trifásica, a tensiones de 15.000 o 25.000 voltios, y frecuencias de 16,7 o 50 hercios. Como es natural, esta enumeración no es exhaustiva, ni mucho menos… Y el estudio de las complejidades técnicas que conlleva el suministro de energía eléctrica a las locomotoras en cantidad suficiente y en las condiciones adecuadas para el correcto funcionamiento de todo el aparataje… ya lo dejamos, si acaso, para la segunda temporada.

En Eurolandia no hay un sistema de ferrocarriles. Hay algunas líneas transfronterizas que adoptan, mucho más despacio de lo que sería deseable, unas pocas normas comunes. Por ejemplo, el “European Rail Traffic Management System”, más conocido por sus siglas: ERTMS. Es una mejora técnica que hubiera evitado, por ejemplo, el accidente de Angrois. Y vamos a dejarlo aquí, porque este asunto me hace perder esa ecuanimidad que me caracteriza casi siempre.

Otro día, si usted quiere, podemos abordar la siguiente tarea que me ha propuesto Nadir: un somero estudio de algunas grandes líneas ferroviarias del mundo.

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4 agosto 2018

Levedad

Filed under: Tecnología — Nadir @ 14:28

Como aperitivo de una próxima entrada, os ruego que veáis este vídeo tan cortito. Os lo ruego, incluso si no os gustan los deportes de motor. Son tres minutos y medio. Menos, os dejo en el punto que empieza la cámara de a bordo, sólo dos minutitos.

Es una barqueta, un tipo de coche de competición centrado en la ligereza. Sobre un chasis semi-artesanal tubular se montan motores pequeños, generalmente reaprovechados del siniestro de alguna moto.

Este vídeo lo subo a cuenta del comentario que un solípedo que rebuznó hace poco: con un coche tan ligero como el que yo propongo (<500kg), sería peligroso pasar de 50 km/h (las barquetas vienen pesando eso, sobre la media tonelada). Bueno, pues aquí tenéis la prueba de que esa idea de barra de bar que “el peso da estabilidad a los coches” es una solemne estupidez.

Intentad hacer lo mismo con vuestro coche de pintura metalizada y lleno de botoncitos. Os matáis. No salís vivos ni del pueblo donde se da la salida de ese tramo. No ya por vuestras carencias al volante: aunque vuestro coche lo condujese un as del volante, es físicamente imposible culebrear por las calles a casi 200km/h con los paquebotes de tonelada y mucho de chatarra que nos venden las marcas. No es ya por falta de potencia, eso es lo de menos; estos motores suelen andar por los 200 y pocos caballos. Si fuera por eso, tardaríais más en coger velocidad, eso es todo. Es que simplemente, tienen un paso por curva inigualable. No os faltan caballos, os sobran kilos.

Si, por supuesto, esto es la competición. Recurro a vehículos deportivos como analogía porque no hay vehículos así de calle: todos los fabricantes han sucumbido al gigantismo. Pero el mundo es el mismo, bajo las mismas leyes de Newton. Quedaos con un detalle: por la curva que un coche ligero pasa, tú con tu coche te saldrías de la calzada. O lo que es lo mismo, yendo a una velocidad tal que tu coche vaya al límite, un coche más ligero tendría un generoso margen de seguridad para afrontar imprevistos (la curva es de radio decreciente y has entrado colado, hay humedad a mitad de curva, al llegar a la umbría…). Esto se llama SEGURIDAD.

Además, si la cosa se pone fea y se te va de un eje, un coche de media tonelada es mucho más sencillo de controlar que no uno de tonelada y media. Esto también es seguridad.

Y si aparece un obstáculo en la vía, es fácil hacer un quiebro con un coche ligero con el centro de gravedad bajo. Intenta hacer lo mismo con un SUV. Y si el obstáculo es insalvable, toca morder frenos con toda la contundencia. No querrás entonces tener que detener esa tonelada extra de tonterías que llevas a cuestas. SEGURIDAD.

Os pongo un artículo de un fulano sin experiencia en competición que probó precisamente una de las barquetas más evolucionadas, el Norma M20FC (la versión de motor menos potente). Otra toma de contacto por otro fulano que sí compite regularmente en la Copa Clío.

Las conclusiones son las mismas: al quitarle peso, la efectividad se dispara. Puedes hacer con el coche cosas que parecían imposibles. Sí, insisto, esto son vehículos de competición, pero trasladad las enseñanzas a la calle. El Norma tiene mejor comportamiento dinámico que las preparaciones de Ferrari y Lamborghini que multiplican varias veces su coste. Aplicadlo a un coche de calle, donde no se buscan los tiempos sino la seguridad y el agrado de conducción: con muy poquito, podemos hacer un coche que pise mejor que otros que multipliquen varias veces su precio.

Fijaos en otro detalle, el mantenimiento. Para ser un vehículo de competición absolutamente radical, tiene un mantenimiento bastante asequible. ¿Alguien se sorprende? Al tener menos quilos, no hay que sobredimensionar el equipo de frenos, que no tiene ni servoasistencia. Se pueden elegir muelles muy blanditos, pues deben soportar menor masa, lo que a su vez descarga de trabajo a los amortiguadores, que los podemos tarar muy suaves para ganar tracción… En competición, perder peso es un círculo virtuoso. Y en la calle, también.

¿Sabéis cuál es el secreto de los moteros? ¿Por qué somos capaces de tomar las curvas con la rodilla en tierra, a velocidades inalcanzables para los coches? Porque montamos neumáticos con compuestos muy blanditos, con muchísimo agarre. Si intentasen hacer un neumático para coche con ese mismo compuesto de goma, con los esfuerzos de apoyo en curva y frenada asociado a su tonelada y tantos, el conductor enlatado tendría que cambiar neumáticos cada 100km. Al reducir peso, puedes montar compuestos más blandos, con mucho más agarre, para una duración equivalente.

Recapitulando. Las leyes físicas que operan en un circuito o en un tramo de montaña, operan también en carretera abierta. Simplificando y aligerando el coche tenemos un coche que tiene mejor comportamiento (más rápido en competición, más seguro en carretera) y, al mismo tiempo, es más barato de adquirir y mantener (menor consumo de combustible, ruedas, frenos, embrague…).

Si con 500kg y buenos materiales (tampoco nada del otro mundo) podemos hacer un coche que se comporte como habéis visto más arriba, con 500kg y componentes más mundanos se puede construir un buen utilitario por una fracción del coste de un coche normal y que les sacaría los colores a cualquiera en cuanto a comportamiento.

En resumidas cuentas: se trata de trasladar la filosofía, el concepto que anima este diablo con ruedas a la vida civil.

Ya tenéis el rationale de la empresa, en otra entrada expondré su aplicación a la automoción eléctrica.

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30 julio 2018

Un albaricoque

Filed under: Varios — Nadir @ 14:34

Uno de los pocos vicios más o menos sanos que tengo es que me encanta la fruta. Y como cada vez es más difícil poder encontrar en el comercio frutas bien sazonadas, en plenitud de sabor, es porque me decidí hace ya unos añitos a desbrozar una finca de mi padre y convertirla en un vergel (un terreno con árboles frutales). Lo que los british llaman an orchard.

Aquí tenéis un albaricoque que cogí hace poco; el único que pude probar, porque cuando volví al cabo de tres días a por sus compañeros ya habían desaparecido, y eso que la finca está vallada (estoy casi seguro de quién es, uno de esos jardineros del paisaje que los urbanitas han santificado, el mismo que pone los lazos, el mismo que quema para que pasten sus ovejas).

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Este es el aspecto de una fruta cultivada sin ninguna clase de plaguicidas, imperfecta, con picaduras, deliciosa. Cuando veo la esplendorosa, inmaculada fruta que se vende al doble de precio en la sección “orgánicos”, “ecológicos” o la nueva gilipollez que se le ocurra a la industria de la distribución para desplumar a tanto estúpido, me entra la risa. Sin cebar el árbol con tratamientos continuos, te sale una de esas frutas sin ninguna afección superficial en frecuencia de una de cada cien.

Por supuesto, cuando veo que al árbol le está pegando duro alguna plaga, saco el arsenal químico y procuro curarlo antes de que se extienda a otros. Pero, por ejemplo, este año no he tenido que coger la mochila ni una sola vez porque todas las afecciones han sido leves; como decía, no han pasado del nivel estético. Eso que me he ahorrado de comprar productos, y luego acabar ingiriéndolos (aunque en cantidades mínimas, pero prefiero evitarlo si es posible).

Bueno, a lo que vamos. Esto es un albaricoque, me parece adivinar que de la variedad búlida porque quien me lo vendió no me lo supo decir (la ignorancia de los viveristas y revendedores es brutal, al menos los de esta zona no saben ni el ABC de su trabajo, asqueroso país de incompetentes). Como veis, la superficie presenta máculas debidas a picaduras de insectos o, en otros casos, la afección de algún hongo (la roya, la monidia…) pero el interior está inalterado (de hecho, está sobremadurada y una parte ya parece almíbar, me faltan palabras para expresar el goce sensorial que supone consumir una fruta así).

Esta fruta, cuyo sabor es excelente, de querer comercializarla sería descartada por presentar estas imperfecciones estéticas. Pero esas imperfecciones, en la era de lo regular (ahora todos los putos niños tienen que llevar ortodoncias), es lo natural. Este es el aspecto que presenta la fruta cuando no la atiborras a insecticidas y fungicidas para evitar que no sea ni siquiera rozada su epidermis por algún agente que la altere.

Por supuesto, los fitosanitarios son sustancias que, bien usadas, son maravillosas. De hecho, las modernas moléculas de acción sistémica suelen tener, paradójicamente, un impacto sobre el medio menor al de los productos tradicionales que se usan ahora en agricultura “orgánica” (vaya nombre más estúpido), generalmente basados en sales de cobre y azufre (ya usados en tiempos de Roma, pues hay residuos de sulfitos en ánforas que contenían vino). Un agricultor profesional (inexistente en Galicia, prácticamente no hay explotaciones agrícolas profesionales; si acaso en el sector vitícola) empleará la menor cantidad de fitosanitarios posible, tal que le permitan sacar adelante su producción. Por lo tanto, si el mercado aceptase los defectos estéticos como irrelevantes para formar el precio, podría dar muchos menos tratamientos, redundando en productos más saludables (porque absolutamente inocuos no son, aún respetando los plazos de seguridad, por su acumulación en el organismo) y la protección del entorno natural colindante (decaimiento de las poblaciones de insectos cuyas consecuencias discurren por toda la cadena trófica).

Pero, como sabemos, no es el caso. De hecho, sólo por defectos estéticos como erosiones en la piel debidas a insectos, pájaros u hongos, falta de simetría, coloración poco atractiva o calibre, una pieza de fruta de calidad gustativa excelente es etiquetada como de menor categoría (y, por lo tanto, menor precio para el productor), destinada a procesado en la industria (mucho menor precio) o incluso descartada en origen.

Aún en mi ateísmo, siempre he percibido el tirar con la comida como una suerte de pecado. La comida es sagrada, y no debería ser necesario haber pasado hambre para aprender esta lección. Se me abren las carnes cuando contemplo en una explotación próxima, toneladas de fruta pudriéndose en el suelo por haber sido descartadas en la recolección. Fruta absolutamente exquisita (porque la han dejado madurar en el árbol en vez de recogerla verde y madurado en cámara), que acaba sirviendo de abono porque tenía un defecto estético, el más grave es haber sido picoteada por algún pájaro. ¿Es que somos imbéciles? Pues coges un cuchillo, quitas ese trozo y ya está, el resto de la manzana está perfecta. Evidentemente esa fruta no sirve para larga conservación, pero sí para sacarla por otro canal comercial.

Queriendo sintetizar el asunto: estamos tirando una parte sustancial de la producción agrícola por defectos meramente estéticos. Cultivar esas frutas, verduras descartadas ha supuesto el uso de tierra, de agua, de gasóleo, de fertilizantes y fitosanitarios, que habrán sido ocupados o consumidos para nada; para dejarlos pudrir al pie de las plantas, carísimo abono. Esto, a su vez, comporta dos efectos: uno, el encarecimiento de los productos, para que el agricultor pueda recuperar la rentabilidad por la cosecha menguada, lo cual socava la renta disponible precisamente en los presupuestos más modestos (en otras palabras, nos empobrece, especialmente a los ya pobres). Y el segundo, ya mentado, el agricultor debe atestar las frutas y verduras de plaguicidas, tanto que un insecto no se atreva ni a acercarse a la manzana de puro tóxica que es. La mayor parte de los tratamientos con fungicidas e insecticidas que se usan en la agricultura son para conseguir productos estéticamente perfectos, porque es lo que el consumidor pide (de hecho, buena parte del trabajo genético sobre nuevas variedades se centra en conseguir colores más atractivos, no mejor sabor), y serían innecesarios si el consumidor-tipo no fuera un completo cretino.

Por lo tanto, no lo pregunto, lo afirmo: somos imbéciles. Imaginad la escena con nuestros padres, para los más jovencitos vuestros abuelos, cuando eran críos, y su madre acercándoles una pieza de fruta y el niño rechazándola alegando algún defectillo de esos que hoy en día impiden que pase el “control de calidad” (que es un mero examen estético, luego la fruta en sí puede ser una puta mierda que no sabe a nada), ¿qué hubiera pasado? Que nuestra abuela/bisabuela le hubiera dado un pescozón al crío para que se le quitase la tontería por la vía rápida, y con muy buen criterio.

Pero eso sirve para corregir la estupidez en sus estadios iniciales de desarrollo. Ahora, con la imbecilidad ya asimilada, interiorizada, metabolizada en el cuerpo social, necesitaríamos una somanta de palos para quitarnos tanta tontería como tenemos. Tirando miles de toneladas de comida que está en perfectas condiciones, sólo por que no es “bonita” ¿acaso nos merecemos otra cosa?

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25 julio 2018

El coche a pilas VIII: alternativas al litio

Filed under: Tecnología — Nadir @ 14:29

En el modelo de automoción propuesto por Tesla y seguido con cierta desgana por el resto de fabricantes hay un problema: no es susceptible de ser generalizado. Como tantas veces se ha repetido en este blog, el cretino de Musk no ha inventado nada, sólo ha cogido un automóvil convencional y lo ha atiborrado de baterías. No ha comprendido el cambio de paradigma que abre la propulsión eléctrica, con unas características particulares, distintas del motor térmico; y no lo ha entendido, igual que el resto de productores, porque no les conviene hacerlo. Obtienen sus beneficios de vender coches caros, cada vez más caros; y necesitan vender trastos voluminosos, aparatosos, gargantuescos que justifiquen esos precios y sus abultados márgenes.

Vamos a explicar de forma muy concisa por qué este modelo de automoción es insostenible, mucho más que el convencional basado en el motor térmico. La batería de un Tesla S pesa 453kg, de los cuales 12kg corresponden al litio que contiene (se emplean 63kg de carbonato de litio, Li2CO3, en producirla). Los datos se refieren a la antigua batería de 60 kWh del modelo 2016 y la capacidad del modelo base del nuevo Tesla 3 (ahora el Tesla S se ofrece con baterías de 75 kWh y 100 kWh, y también existe la posibilidad de montar una batería de 75Wh en el Tesla 3 Long Range).

Pues bien, el parque automotriz mundial son unos 1.100 millones de vehículos, que si fueran convertidos a eléctrico según el paradigma que propone Tesla necesitarían 13,2 millones de toneladas de litio. La cuestión es que las reservas de litio en todo el globo son de 13,5 millones de toneladas (es decir, cantidad de litio que es viable recuperar con la presente tecnología y precios de mercado), y los recursos de 39,8 millones de toneladas (todo el litio que hay en la corteza terrestre, sea tecnológica y económicamente viable su extracción o no). Pero el litio no sólo se usa para electrificar coches, sino para la medicina y otros sectores industriales, además de fabricar baterías para todo tipo de componentes electrónicos.

Si a alguien le parece insostenible depender de un recurso como el petróleo, que podría agotarse a este ritmo en 40 años, tendría que saber que al ritmo de adopción del vehículo eléctrico esperado, sólo tenemos litio para 17 años. O, puesto de otra forma: aún destruyendo completamente unos ecosistemas tan especiales, hábitat de especies únicas, como los salares (Uyuni, Atacama, del Hombre Muerto… una vista del primero en la foto de cabecera) sólo conseguiríamos la electrificación de aproximadamente una quinta parte del parque automóvil.

Amén de las emisiones y residuos provocados en el tratamiento de la salmuera o mineral para obtener el carbonato de litio en grado de batería.

Cada vez que surge una nueva moda “ecológica” y “sostenible” (pienso ahora en la salvajada de los biocombustibles) el planeta se echa a temblar. La lavandería de conciencias para burguesitos suele causar más problemas que los que resuelve.

La cuestión es que la electrificación del transporte sí es una necesidad perentoria, tanto por motivos climáticos como geopolíticos. Pero debe acometerse en beneficio de las sociedades, y no en provecho de una industria que sólo mira, como por otra parte es lógico y legítimo, por su cuenta de resultados y en último interés de sus propietarios. El modelo actual de coche eléctrico no es sostenible, pues no hay litio en el mundo para abastecerlo, así que habrá que buscar más allá.

Como batería de litio, en realidad, estamos hablando de varios tipos de tecnologías. En general, todas tienen el ánodo de grafito, pero hay diversos candidatos para el cátodo (óxidos de litio-cobalto, de litio ferrofosfato…) e incluso para el electrolito (que se procura pasar del estado líquido al semisólido de las de polímero de litio y, en un futuro, a las baterías de estado sólido, más resistentes y seguras).

En general, existe la tendencia a sustituir en la medida de lo posible el aún más caro y escaso cobalto del cátodo por otros elementos como el níquel y el manganeso (baterías NCM) o el níquel y el aluminio (NCA), pero este elemento se resiste a ser sustituido sin perder estabilidad (id est, seguridad, importante cuando vamos sentados sobre media tonelada de baterías cargadas con cientos de MJ de energía, suficiente para calcinar un elefante) y ciclabilidad (esto es, vida útil). Como ejemplo de terminología, una batería NCM 523 tendría un cátodo con 5 partes de níquel por cada 2 de cobalto y 3 de manganeso.

Si queremos, por lo tanto, suplir el litio por otro elemento más abundante y, por lo tanto, más barato, tenemos que buscar candidatos entre los que ocupan posiciones próximas en la tabla de Mendeleyev, concretamente entre los alcalinos y alcalinotérreos (químicamente de comportamiento similar) de bajo número atómico. Ahí nos encontramos al sodio y al magnesio, elementos muy abundantes en la corteza terrestre; también el berilio sería un buen candidato, pero es aún más exótico que el litio.

El sodio es la principal promesa de sustitución del litio, pero como cualquier estudiante avispado de bachillerato se daría cuenta, plantea un problema respecto al litio: está una fila por debajo y, por lo tanto, su masa atómica es mayor, lo cual a su vez determinará su mayor densidad. Vamos, que las baterías de sodio serán más pesadas para una misma capacidad, lo que equivale a decir que su densidad energética será menor. Sin más problema en el que caso que pensemos fabricar baterías estacionarias, pero un lastre en aplicaciones de automoción. ¿Cuánto más pesadas? Vamos a poner algunas cifras de densidades energéticas, para poner las cosas en relación. También es importante conocer la densidad volumétrica, es decir, la carga que almacena en función del volumen que ocupa; asunto vital en los móviles y bastante importante en la automoción, aunque para no embrollar más el asunto nos quedamos sólo con la definición másica de densidad.

Batería de plomo-ácido (las de toda la vida): 25 Wh/kg (en pocos años habrán sido arrambladas por las nuevas generaciones de baterías, como las de Na, especialmente en entornos templados).
Gasolina: 12.200 Wh/kg
Gasóleo: 13.762 Wh/kg
Hidrógeno: 39.000 Wh/kg

Comparemos estos datos con las Panasonic 18650, que son las baterías que animan a los Tesla: 254 Wh/kg.

Estas densidades energéticas habrán de ser corregidas con los rendimientos térmicos/eléctricos de cada propulsor. Así, un motor de gasolina tiene una eficiencia típìca del 30% (depende muchísimo de las condiciones), un Diesel del 36% y la recombinación de O2 y H2 en las celdas de una pila de combustible por ahí se anda. El rendimiento de descarga de una batería y trabajo de un motor eléctrico ofrecen un rendimiento conjunto de un 90% en el mejor de los casos.

Aún aplicados estos factores correctores, nos damos cuenta de la inmensa cantidad de energía contenida en los carburantes, diferencia que sólo en parte puede ser enjugada con unos propulsores eléctricos más livianos que la planta motriz de un vehículo convencional (que no es sólo el motor, sino la caja, todo el circuito de refrigeración, sistema de inyección…).

En el anterior enlace podemos leer cuál es el límite actual de baterías de litio para automoción: 350 Wh/kg anunciados por la filial de baterías de Bosch, Seeo. De hecho, en su página anuncian una JV con Samsung para alcanzar densidades de 400 Wh/kg en desarrollos conjuntos en un futuro próximo.

Mayores densidades energéticas no sólo son importantes para reducir el peso del conjunto o aumentar la autonomía, sino porque se logra la misma capacidad con menor cantidad de litio (y resto de materiales). El problema de empaquetar en láminas tan finas el ánodo, el electrolito y el cátodo es que la más pequeña alteración puede poner en contacto ambos electrodos, con consecuencias desastrosas. Por ejemplo, la formación de dentritas en los electrodos, microscópicas acumulaciones de litio en forma de agujitas que, sin embargo, pueden atravesar la lámina que separa los electrodos causando el cortocircuito. En resumen, no se puede ir mucho más allá con el litio, como comprobaron por las malas los ingenieros de Samsung con las fatídicas baterías de su modelo estrella.

¿La alternativa podría ser entonces el sodio? Para el que escribe el artículo que anteriormente os enlazaba parece una opción clara, con densidades que llegan a los 650 Wh/kg. Lamentablemente el autor, que no debió ser un buen estudiante en el instituto, no se da cuenta que el informe científico al que alude se refiere a densidades energéticas del cátodo, no del conjunto de la batería.

No, las baterías de sodio podrán ser más baratas, más estables, con mayor vida útil pero… nunca serán tan ligeras como las de litio (aunque hay algún informe que apunta a que podrían llegar a unos muy notables 200 Wh/kg, por ahora son conceptos que no han salido del laboratorio y como muy pronto llegarían en una década a las líneas de producción). E incluso el abaratamiento es relativo, si el proceso de producción es más complejo que las actuales baterías de litio o se necesitan otros elementos costosos, además del muy común sodio.

Os pongo un ejemplo ilustrativo del nivel de los periodistas teóricamente especializados, que les encanta fabricar información echando las campanas al vuelo usando los datos con el cuidado que se atusa el felpudo del recibidor. Atentos al titular: El sodio podría arrasar con las baterías de litio y abaratar costes de producción en un 80%.

Sin embargo, a renglón seguido reconocen que los materiales suponen solamente la cuarta parte del coste de fabricación de una batería. Y en una batería hay más que litio, pero aunque sólo hubiera litio y se sustituyese por otro material de coste virtualmente cero, el ahorro sería de, como máximo, un 25% (obvio). De ahí al 80%, la imaginación y la falta de comprensión lectora del redactor hacen el resto.

En realidad, hoy en día no se le puede sacar a una batería de sodio más de 90 Wh/kg, que está en la gama baja de una batería de ferrofosfato de litio, una alternativa barata y robusta a las convencionales de litio y con mucha mejor ciclabilidad. Por lo tanto, estas baterías quedan relegadas, por ahora, a aplicaciones estacionarias, en las que el peso es irrelevante y el coste determinante.

Otra alternativa al litio es el magnesio, como el sodio un elemento muy común en la naturaleza y que permitiría fabricar el santo grial de las baterías: una batería de estado sólido, mucho más compacta (que no ligera) y con alta potencia específica (capaz de admitir corrientes de carga y descarga mucho más altas). Honda tenía intención de empezar a producir una batería de magnesio, pero sobre ella nada más se supo.

Otra alternativa completamente distinta a las baterías químicas son los supercondensadores (supercaps). El concepto es el mismo que los condensadores de toda la vida que pueblan los artilugios electrónicos (generalmente de forma cilíndrica o de lenteja y dos patitas, con capacidades medidas en Faraday), dos armaduras separadas por un material dieléctrico, que se cargan con una diferencia de potencial entre ambas. En realidad, ya hablé largo y tendido de ellos en el capítulo III de esta serie, hace ya ocho años, y hasta ahora siguen en el plano de las promesas y conjeturas.

Los condensadores tienen, respecto a las baterías, grandes ventajas: son mucho más robustos, lo cual les permite cargarse y descargarse hasta cero en breve lapso de tiempo, con una ciclabilidad excelente. Como no ocurre en ellos ninguna reacción química, su capacidad es prácticamente independiente de la temperatura, a diferencia de las baterías que desfallecen en el frío y se deterioran con el calor.

Pero los condensadores tienen dos grandes inconvenientes. Uno, tienen una alta tasa de autodescarga, lo cual obligaría a cargar el coche justo antes de un viaje. Como aceptan energía como mi gaznate cerveza, no representaría mayor problema para el coche. Eso sí, a ver qué sistema eléctrico resiste que millones de personas pongan a cargar sus coches media hora antes de salir al trabajo.

Pero el principal escollo para el uso de los condensadores en automoción (más allá de aplicaciones puntuales como buffer de energía) es su elevado peso (es decir, baja densidad energética, unos pocos Wh/kg). Para incrementar la densidad energética sin sacrificar la potencia específica (la capacidad de entregar energía en la unidad de tiempo, referido a su masa) se recurre a optimizar la microestructura de las placas, exactamente la nanoestructura (camino que también siguen las baterías químicas en sus electrodos). He encontrado este interesante estudio sobre supercaps de grafeno (el material de moda) que han logrado la hazaña de ponerse al nivel de las baterías de sodio y magnesio (85 Wh/kg), lo cual es ya un salto descomunal. Incluso hay una empresa que avizora densidades de 180 Wh/kg en un futuro (no se sabe cuán remoto). Lo que no comentan es el compromiso al que tienen que llegar en términos de ciclabilidad y potencia específica.

Como resumen de todo lo anterior, tras revisar el estado actual de la investigación en almacenamiento de energía, podemos concluir que no se otean en el horizonte alternativas disruptoras que cambien el panorama y pongan a la industria patasabajo. Sólo pequeños pasitos en la optimización de las baterías de litio (que ya están cerca de su límite teórico), y el esfuerzo de crear baterías más baratas basadas en el sodio y el magnesio que permitan sortear un hipotético desabastecimiento de litio, procurando que el sucedáneo no tenga características muy inferiores.

Es decir, para desgracia de las mentes infantiles que aún no han superado la etapa del pensamiento mágico: en ciencia no existen los milagros, las restricciones físicas son tozudas.

Y ahora, antes de proponer una alternativa, quisiera que tomáseis en cuenta la siguiente prueba de autonomía de coches eléctricos.

Si os fijáis en los datos de consumo, esta vez no de combustible sino de energía eléctrica, vemos que el Hyundai Ioniq tiene un consumo de 12,2 kWh/100km mientras que el Tesla S sube a 20,6 kWh/100km (y 23,4 kWh/100km el SUV de Tesla, un trasto completamente absurdo).

Para desplazar una berlina por el recorrido de la prueba (mixto de ciudad, carretera y autopista), el modelo de la marca coreana necesitó un 41% menos de energía que el modelo propuesto por Elon Musk. El mismo itinerario, a la misma velocidad ya que todos los coches de la prueba circulaban en convoy. Por supuesto, tiene que ver que el Tesla S pesa 700 kg más que el Hyundai (que no es precisamente ligero, con tonelada y media) y que cuenta con un motor por cada eje, cada uno de ellos mucho más potente que el único del coreano. Lo cual lleva a la pregunta ¿qué sentido tiene fabricar un coche eléctrico de 400CV, si no puedes usar esa potencia más de unos breves segundos sin freír literalmente el pack de baterías? ¿Qué deportividad puede pedírsele a un mamotreto con un peso en vacío superior a mi nueva furgoneta homologada como autocaravana?

Un 41% menos de energía para realizar el mismo desempeño (transportar a cinco ocupantes del punto A al punto B) implica que podemos ahorrarnos una cantidad equivalente de baterías (y, por lo tanto, de litio, de cobalto, de cobre, disprosio, neodimio…) además de, obviamente, un menor impacto ambiental asociado a esa energía que se ha dejado de generar (la única energía “verde”). Si existe una alternativa equivalente (el Ioniq es un vehículo amplio y cómodo, casi de lujo), ese 40% de energía de más que consume el Tesla sólo alimenta el disminuido y acomplejado ego del gilipollas que lo conduce. Pero la factura de las consecuencias de producir esa energía se la endosa a todo el planeta.

Es obvio que el que se compre un Tesla es un completo imbécil narcisista (dilapidar energía con glamour, y aún pretender una superioridad moral sobre los pobres curritos que no se pueden permitir ser tan concienciado y solidario), habiendo en el mercado alternativas mucho más eficientes. Sin embargo, el Hyundai no es ni mucho menos la panacea; yo propongo como alternativa ir mucho más allá en la búsqueda de la eficiencia en la automoción. Si una reducción de peso de 700kg nos permite ahorrarnos un 41% de energía y seguir teniendo un vehículo perfectamente útil para circular por carreteras abiertas al tráfico, una dieta mucho más estricta nos llevaría a vehículos de menos de media tonelada que lograrían autonomías suficientes con menos de 10 kWh de baterías embarcadas.

Si, además, acometemos la electrificación de la red troncal de carreteras, podemos reducir esta cantidad a unos 5 kWh, que simplemente nos darían autonomía (unos 100km) para los kilómetros finales del viaje por carreteras secundarias, comarcales o vías urbanas.

Y ahora sí que empiezan a salir las cuentas. Pasando de los 60 kWh de la versión base del Tesla 3 (su modelo de utilitario) a 5 kWh supone fabricar una docena de baterías con el litio que se emplea para fabricar un solo pack de la batería pequeña de Tesla. De esta forma, sí que hay litio en el mundo para todos.

Un coche de menos de 500kg sería más seguro (especialmente si se generaliza y se sacan de la carretera las tanquetas) y divertido de conducir que los engendros que nos propone la industria. Y la huella ecológica asociada a su fabricación, operación y achatarramiento sería reducida en una proporción similar al ahorro de peso.

Pero, por encima de todo, es crítico asumir que el coche a pilas es una pieza menor en la electrificación del transporte (y no su eje central, como propone el cretino de Musk), que pasa por:
– una planificación urbanística y ordenación del territorio de forma tal que se reduzca la necesidad de desplazamientos cotidianos. El modelo de urbanizaciones usamericano, medio en el que nació Tesla, es el mejor ejemplo de aquello de lo que debemos huir si queremos alcanzar la eficiencia energética. El objetivo es lograr ciudades de alta densidad de población y tamaño intermedio, con una especialización en ciertas áreas del conocimiento.
– un transporte urbano colectivo y electrificado. Ciudades vedadas al transporte privado, que usurpa más espacio del que le corresponde, colapsando las vías que deberán ser ocupadas por el transporte colectivo que gestiona mejor ese espacio.
– un transporte interurbano de personas y mercancías basado en el ferrocarril electrificado. Es necesario planear una red europea de gestión unificada que se prolongue por el continente euroasiático. Este punto nos daría una ventaja competitiva respecto a otras economías aisladas por mar (el transporte aéreo es energéticamente ineficiente y por mar es demasiado lento para el ritmo actual de la economía).

En este escenario, el coche eléctrico quedaría sólo para los trayectos ocasionales en que al menos uno de los puntos de partida o llegada sea difícil de ser servido por transporte público (baja densidad de población). Probablemente el futuro de la automoción quede relegado al alquiler, con pequeños vehículos que nos llevarán desde la estación de ferrocarril hasta nuestro destino final. Ése es al menos el modelo energéticamente eficiente al cual deberemos tender según se vayan haciendo más obvias las consecuencias del despilfarro energético.

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17 julio 2018

La peste

Filed under: Arte — Nadir @ 2:07

Una de las cosas que más me han sorprendido en mi carrera bloguera es comprobar cómo los artículos que reciben comentarios más encendidos suelen ser las entradas más técnicas, precisamente aquellas en las que a priori uno pensaría que la discusión debería ser más racional y cartesiana, mientras que otras entradas mucho más ideológicas apenas han suscitado debate.

Y lo bueno que tienen las entradas culturetas, como la de hoy, es el poquito trabajo que me dan en los comentarios, pues no parecen susceptibles de recibir elogios del estilo “no tienes ni puta idea, se nota que eres un xxxx-ista” que es la forma de etiquetar al que piensa diferente para explicar ese comportamiento que se percibe como anómalo, antinatural (creo que lo más imbécil que me han llamado es “desarrollista”, desbancando al ya archisabido “islamófobo” que ostentaba el galardón ex aequo con “antisemita”).

Bueno, dejando a un lado esta disertación metabloguera, quería comentar con vosotros algún libro que acabe de leer y me haya parecido interesante. Para abrir fuego voy a tratar de La Peste, de Albert Camus. Acaso una alegoría sobre la guerra (acababa de terminar la 2GM), según avanzaba en su lectura el libro me iba dejando un regusto a novelita con pretensiones. Sin embargo, hay ciertos pasajes en los que al bueno de Albert se le aparecía una amable musa que le musitaba al oído párrafos tan lucidos como los sermones de Paneloux (el primero, henchido de dogmatismo, el segundo corroído por la duda), o la sobrecogedora narración del combate feroz que Tarrou libra con la enfermedad.

Sin embargo, es otro el párrafo que he seleccionado para servir de compendio de todos sus compañeros, y acaso del pensamiento filosófico del autor:

Le mal qui est dans le monde vient presque toujours de l’ignorance, et la bonne volonté peut faire autant de dégâts que la méchanceté, si elle n’est pas éclairée. Les hommes sont plutôt bons que mauvais, et en vérité ce n’est pas la question. Mais ils ignorent plus ou moins, et c’est ce qu’on appelle vertu ou vice, le vice le plus désespérant étant celui de l’ignorance qui croit tout savoir et qui s’autorise alors à tuer. L’âme du meurtrier est aveugle et il n’y a pas de vraie bonté ni de bel amour sans toute la clairvoyance possible.

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Os emplazo a comentar este párrafo, todo el libro, el existencialismo o lo que os dé la real y puta gana. Por mi parte, aprovecho la coincidencia en el título para aconsejar una estupenda serie. Yo la vi siguiendo la sugerencia de un tipo del cual no es fácil escuchar elogios, y espero me agradezcáis la recomendación tanto como yo a mí vez se la agradezco a él.

Si os gustó seguir las pesquisas de Guillermo de Baskerville y su abnegado Adso, doy por seguro que no os defraudará la trama de la serie. Y hasta aquí puedo leer.

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