La mirada del mendigo

20 noviembre 2017

Tesladas

Filed under: automoción,energía — Mendigo @ 1:38

La sociedad moderna ya ha santificado a Steve Jobs, y no sé si esperará a que Elon Musk se muera para subirlo a los altares. Por supuesto, no seré yo quien quite mérito a su contribución para el progreso de la humanidad, ambos codescubridores de la sopa de ajo.

Como no puedo criticar como se merece a Jobs, ya que no quiero que la Santa Inquisición me acuse de un delito de odio (no, yo no, yo soy todo amor, señoría), me desquitaré con Elon Musk aprovechando que aún está vivo.

Hace pocas semanas, era noticia la JV entre Tesla y el fabricante danés de aerogeneradores Vestas, para realizar un proyecto conjunto en Queensland en el que la energía producida por los molinos (y una cierta cantidad de paneles solares) será almacenada en baterías aportadas por Tesla. El paquete de baterías será de 4 MWh del tipo ión-litio.

Esta noticia se ha recibido en la comunidad magufa con júbilo exultante. Lamento ser yo el encargado de retirar el ponche en medio de la fiesta (ponche es un decir, esos se meten cosas mucho más duras, para decir tantas gilipolleces). Bueno, no es verdad, no lo lamento: me encanta pinchar sus burbujitas.

Lo primero que me choca es ¿por qué emplear las carísimas baterías de litio en aplicaciones estacionarias? El litio es un material ineludible en aplicaciones móviles (desde smartphones a vehículos) ya que, si repasamos la tabla periódica, es el elemento metálico con menor número atómico y, por lo tanto, densidad. No hay más que rascar. Pero para aplicaciones donde el peso no es un problema, unas baterías de ión-sodio, o incluso las archiprobadas de plomo-ácido, serían una solución mucho más eficiente económicamente.

Porque ¿esto es rentable, no? Pues supongo que sí, pero a condición de que no haya más, y paso a explicarme. El sentido económico de este proyecto se basa en poder guardar la energía producida en horas valle, exiguamente remunerada, para volcarla en hora punta cuando la subasta inversa (ya está bien de pool) marca precios mucho más altos (el juego de la hidroeléctrica). Es el sueño húmedo de cualquier empresario eólico, que ve cómo sus molinos se ponen a girar por la noche, cuando apenas hay demanda y ésta es cubierta ofertando unos precios bajísimos; y sueña con una varita mágica que permitiese retener esa electricidad y volcarlo en el pico de la demanda, con precios mucho más altos. Y aquí ha llegado el gurú de las baterías, con su varita mágica de litio.

No tiene sentido energético (no aumentamos la producción) pero admito que sí económico (aumentamos la retribución para el empresario eólico).

La cuestión es que sólo mantendrá el sentido económico en tanto en cuanto no se generalice esta tecnología. De hacerlo, cada vez habría más MW disponibles para cubrir las horas punta, y esa oferta creciente bajaría el precio de las horas pico, aplanando la curva horaria de retribución y tirando al traste con el mecanismo económico que permite obtener rentabilidad de la idea de las baterías.

En suma, es una buena idea mientras a nadie más se le ocurra.

Por lo tanto, no es una idea con capacidad transformadora del sistema, sino sólo una patochada tecnológica más de Tesla.

Tesla que, antes que cualquier otra cosa, es un constructor de automóviles eléctricos, como todos sabéis. Esos coches mágicos que no contaminan y que permitirán seguir colapsando las calles de nuestras ciudades y salvaguardar el derecho fundamental de movernos de un lado para otro sin compartir el mismo espacio con la chusma que no tiene más remedio que hacinarse en autobuses y vagones de metro.

No contaminan porque, como todos sabemos, la producción de energía eléctrica es una actividad que no tiene impacto alguno en el entorno. Al menos así es en Magufolandia, planeta en el que habitan los apóstoles de la nueva religión téslica. Pero por un artículo de Público tengo conocimiento de un estudio del, mmmm, esperad que copie… IVL Swedish Environmental Research Institute que estima las emisiones imputables de CO2e al proceso de producción de una batería de litio en 150-200 kg/kWh.

El Tesla Model S se presenta con dos tipos de batería, una de 75kWh y otra de 100kWh. Tomando como ejemplo la grande, podemos concluir que su producción comporta unas emisiones hasta de 20 toneladas de CO2. Sólo la batería, a lo que habría que sumar el coste energético de una estructura fabricada en aluminio… Aún antes de empezar a funcionar conectada al coche, la batería ya es responsable de unas emisiones equivalentes a circular 200.000 km con un turismo diesel convencional (supongo emisiones de 100g/km, un Civic ya baja de esa cifra).

Al final, creo que voy entendiendo el concepto: el compromiso ecológico es para aquel que pueda pagárselo. Un certificado de enviromental-friendly que las empresas ofrecen al burgués que no le baste con tener más dinero que la media y demostrarlo, sino que quiere también que le sea reconocida su superioridad moral por aquellos que no pueden permitírselo. Para ellos, Elon Musk tiene el producto perfecto, el coche del triunfador pero con conciencia.

Cada vez me parece más absurda la época que me ha tocado vivir.

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18 septiembre 2017

Consumos y emisiones en motores de automoción

Filed under: automoción — Mendigo @ 19:15

Como necesaria segunda parte a la entrada de Contaminación por partículas en motores Diesel y gasolina, vamos a investigar la comprobación experimental de toda esa teoría. Para ello recurro a la nueva tanda de pruebas que está realizando el ADAC (si dijéramos que es el equivalente alemán de un RACE o un RACC nos quedaríamos muy cortos, edita por ejemplo un mapa de carreteras de Alemania que es incluso mejor que el soberbio Michelin francés), que desde Septiembre del año pasado incluye en las pruebas medidas de contaminantes.

Para ello, tomo como ejemplos cinco modelos de gasolina y cinco de gasóleo, intentando que sean más o menos del mismo segmento (utilitarios, aunque el Optima y el Clase B son berlinas) y representando las principales culturas automovilísticas (francesa, alemana, gringa, japo y coreana). Como ocurrió con el gasóleo, la inyección directa se ha acabado imponiendo en la gasolina y hoy prácticamente todos los modelos modernos la implementan en un intento de reducir los consumos (en motores de gran producción, creo que sólo debe quedar el 1.8 VVT-i de Toyota).

Afortunadamente, también estos teutones han tenido la magnífica idea de probar un vehículo alimentado a LPG (gases licuados del petróleo, propano/butano básicamente) y otro a CNG (gas natural comprimido, metano y algo de etano). Como comentaba en el cierre del pasado artículo, dos combustibles que deberíamos tener cada vez más en cuenta.

Desconozco las condiciones en las que se han medido estos valores, si con vehículos nuevos o ya rodados, creo entender que ha sido en banco de rodillos (condiciones normalizadas) pero con requerimientos más realistas y, en algún caso, con salidas a carretera con un equipo portátil. Si bien dentro de su gupo las diferencias son apreciables pero no significativas, sacando medias y comparando entre combustibles son enormes.

Claramente los Diesel tienen un problema con el NOx, mientras que los gasolina (y LPG) lo tienen con el monóxido de carbono (y el 1.4 TSI de VW tiene un problema MUY serio). Respecto a las partículas, de nuevo los gasolina son los más contaminantes, no sólo emitiendo más masa de partículas sino mayor número de ellas (luego hay mayor proporción de las más pequeñas y peligrosas PM<2.5). El caso más extremo es el Astra de gasolina, que emite más partículas que 20 TDI. Por cierto, muy buen motor el del coreano.

Sorprenden los de combustible gaseoso, que no son especialmente limpios en ninguna de las medidas y especialmente contaminantes en hidrocarburos (supongo que el propio combustible sin quemar, aunque podrían formarse también en el escape). Por otra parte, son los gaseosos los que menores emisiones de CO2 comportan.

A tenor de estos resultados, la única conclusión a la que puedo llegar es que distintos combustibles y ciclos contaminan DIFERENTE. Dentro de la Euro VI, no hay un combustible que podamos decir que es claramente más limpio, aunque quizá podamos acusar a la gasolina de ser la más contaminante (máximos en CO2, CO y PM). Al menos hasta que no se obligue a todos a montar un filtro antipartículas que corrija esas PM.

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NOTA: Con el objetivo de diversificar fuentes, se podría pensar en el uso del LNG (metano licuado, en vez de comprimido) en aviación. El metano tiene una densidad energética (55,5 MJ/kg) superior al queroseno (46,2 MJ/kg), aunque el aislamiento térmico necesario (el punto de ebullición del metano es -161ºC) ya borraría esa ventaja. El problema de usarlo en automoción es que si llenamos un depósito y no lo gastamos, el metano se iría gasificando y habría que verterlo a la atmósfera (muy contaminante, por cierto). En un avión esto no es problema, ya que se reposta justo antes de empezar el vuelo con la cantidad necesaria. Además, la baja temperatura ambiental durante el vuelo reduciría la tasa de vaporización, que se podría calcular para que fuera similar al caudal de combustible necesario.

La principal ventaja es que hay más reservas de gas natural que de petróleo, y que ante un colapso del mercado de crudo al menos parte de la flota podría seguir operando. Y lo mismo con la automoción, es pura y simple diversificación energética. Y para ello, no se requerirían grandes adaptaciones en los motores actuales.

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Por último, os recomiendo la lectura de un breve artículo sobre consumos: 10 verdades que descubrimos con los datos de consumo real de los coches. Supongo que los que seáis del gremio os sonreiréis, porque al sacar los coches a la calle se evidencian lo manipulados que están los datos homologados en laboratorio, cosa que ya sabíamos.

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Y, a los que todo esto de tuercas y malos humos os la trae al pairo, como siempre no quiero que os vayáis de aquí con las manos vacías. Os dejo con un humilde gigante:

Descomunal.

En tiempos de Perón, a este fulano le macharon las manos los milicos para que no volviera a tocar la guitarra. Se le curaron los dedos, y volvió tocando aún mejor.

No me reprimo; allá va otra, de más joven.

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12 septiembre 2017

Gasolina, gasóleo, híbrido o eléctrico ¿cuál es económicamente más ventajoso?

Filed under: automoción — Mendigo @ 22:27

Esta entrada parte de unos apuntes que estaba tomando para consumo propio para ver cómo estaba el mercado de la automoción con la irrupción masiva de híbridos y la llegada a cuentagotas de eléctricos. La pregunta que quería responderme es cuál es la tecnología de propulsión económicamente más ventajosa. Las cifras no son de ningún modelo en concreto, sino las que estimé representativas de su categoría. Estoy pensando en un utilitario tipo Renault Mégane, Toyota Auris o Ford Focus, para entendernos. En el eléctrico, pensaba en un Hyundai Ioniq eléctrico, aunque quizá esté en un escalón superior. Los comparto con vosotros por si creéis que os pueden ser de utilidad, y puede dar lugar a una discusión interesante.

Éste es el resumen de los costes en 250.000km:

Gasolina:
Coste adquisición = 16.000€
Mantenimiento = 1.000€
Consumo = 6 l/100km * 2.500 * 1,1 €/l = 16.500€
Valor residual = 3.000€
TOTAL = 30.500€

Gasóleo:
Coste adquisición = 18.000€
Mantenimiento = 1.000€
Consumo = 4 l/100km * 2.500 * 1 €/l = 10.000€
Valor residual = 4.000€
TOTAL = 25.000€

Híbrido:
Coste adquisición = 19.000€
Mantenimiento = 1.000€
Consumo = 5 l/100km * 2.500 * 1,1 €/l = 13.750€
Valor residual = 5.000€
TOTAL = 28.750€

Eléctrico:
Coste adquisición = 30.000€ – 5.500€ = 24.500€ (subvención del plan MOVEA)
Consumo = 0,17 kWh/km * 250.000 km * 0.079 €/kWh = 3.300€ (habría que contar también el incremento en el término de potencia de la factura eléctrica, más el refuerzo de la instalación o su creación en casos de garajes comunitarios).
Valor residual = 5.000€
TOTAL = 22.800€

En el mantenimiento, calculo los cambios de aceite y filtros realizado por uno mismo, más el cambio de correa de transmisión (se ahorra, en el caso de ser cadena). Desprecio otros consumibles como neumáticos o pastillas de freno que son comunes a todos ellos. De realizar las revisiones en el concesionario, este capítulo se dispara.

El valor residual es muy discutible, especialmente en los modelos híbridos (aún hay pocos llegando al mercado de segunda mano), y una pura conjetura en los eléctricos. El híbrido justifica la diferencia respecto al gasolina convencional en la durabilidad de su motor de ciclo Atkinson, que al trabajar bajo demanda de la electrónica tiene una vida mucho más placentera que cuando es el conductor humano el que lo comanda. Por ello, suelen ser motores muy longevos (al menos el 1.8 VVT-i de Toyota). En contra, que con esos kilómetros habrá que cambiar la batería, unos 1.500€ en el caso del Prius (una burrada para unas baterías de sólo 6,5 Ah de NiMH). Eso sí, en el caso de Toyota y su transmisión HSD (uan preciosidad mecánica) te ahorras el embrague, que en sus compañeros ya estaría a punto de fenecer, o ya habría sido cambiado (unos 500 leros).

En cuanto al eléctrico, en principio el tren eléctrico es más longevo, ignoro cuál será la fiabilidad del inversor y toda la electrónica de potencia. Pero con esos kilómetros también tocará cambiar el pack de baterías… y eso sí que duele. Entre los 6.000€ de un Nissan Leaf y los 9.000€ de un Tesla S, lo cual disuade a posibles compradores y deprecia su venta.

El coste de adquisición lo calculo al contado. Si financiamos la compra el eléctrico pierde algo de ventaja (no deja de ser una mayor inversión inicial para luego ahorrar en los costos operativos). En menor medida híbrido y gasóleo sobre el gasolina.

Finalmente, en cuanto consumo, considero lo que podrían ser cifras realistas para una conducción económica en carretera. Como el nivel de conducción general es tan pobre, sé bien que la mayoría ni se acercarían a ellas, pero insisto en que esta entrada surge de unas cuentas rápidas que hice para cosecha propia. Si tomásemos en cuenta consumos en ciudad, las cosas cambiarían (en favor del híbrido y, sobre todo, del eléctrico). Ahora bien, me niego a considerar un coche como vehículo apto para circular en entornos urbanos. Y, como he dicho, yo no le doy ese uso y por lo tanto no lo contemplo en los cálculos.

Por cierto, últimamente el Santo Oficio de los antidiésel brama con que los Diésel tienen un injusto beneficio fiscal, y el día en que se iguale la fiscalidad del gasóleo con la gasolina, el Diesel dejará de ser rentable. Si la gente aprendiera a leer y las cuatro operaciones el mundo avanzaría mucho más rápido. La diferencia en el Impuesto Especial de Hidrocarburos entre ambos son 6¢, lo cual sólo encarecería los resultados tras 250.000km en 600€. Una diferencia irrelevante en los resultados.

¿Conclusiones? Bueno, que está todo bastante reñido. A poco que toquemos un parámetro arriba o abajo las posiciones pueden variar. El eléctrico se revela como el más económico, pero también es cierto que el conductor debe asumir una limitación importante en autonomía. Por otra parte, habrá quien valore la nula rumorosidad o la ausencia de emisiones (habelas hainas, pero deslocalizadas). En realidad, unos pocos miles de euros es la diferencia que puede haber entre el mismo vehículo, con algunas cacharradas y botoncitos de más o de menos, así que no me parece un argumento de compra determinante para optar por una u otra propulsión.

Y, por cierto, el análisis se queda cojo, porque aún me quedaría incluir en él los MEP que usan como combustible metano (CNG/LNG) o butano-propano (LPG). Especialmente los primeros me parecen una vía de desarrollo muy interesante, aunque en España la escasez de “metaneras” a las grandes urbes limita su adopción (por cierto, en San Cibrao tenemos la única de Galicia).

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Y para los que muy legítimamente estos temas os importen una higa, os dejo con esta preciosidad:

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4 septiembre 2017

Contaminación por partículas en motores Diesel y gasolina

Filed under: automoción — Mendigo @ 13:40

La sabiduría convencional, dictada por los intereses de la industria, ya ha dictado sentencia: todo el mundo sabe que un motor Diesel es más contaminante que un gasolina. De hecho, el colmo del conductor concienciado es comprarse un híbrido en tanto en cuanto no llegan los eléctricos, que será ya el paraíso terrenal y el advenimiento del Mesías (me refiero, claro está, a Elon Musk).

Los más grandes errores parten de dar por supuestos los propios prejuicios, y desarrollar toda un edificio argumental con el mismo rigor científico que un tratado de teología: cero. En este espacio procuramos evitar los simplismos y desterrar los prejuicios; ya hemos tratado de nucleares y fotovoltaicas (el totem del ecoloanalfabetismo y su Behemot) y ahora vamos a tratar de analizar la cuestión de la contaminación entre los dos tipos de motores térmicos alternativos, los MEC (motores de encendido por compresión, ciclo Diesel) y los MEP (motores de encendido provocado, que pueden funcionar con gasolina, pero también con LPG o CNG, LNG… según ciclo Otto o Atkinson) a través de un modesto metaestudio que recoja la evidencia científica disponible.

Nos centraremos en esta ocasión en la contaminación por hidrocarburos, resumiendo el resto de contaminantes fugazmente:

CO2: es un contaminante climático (contribuye al efecto invernadero), siendo inocuo para los seres vivos. Podemos aproximar que es directamente proporcional al consumo del vehículo, así que la estrategia para reducirlos es la misma (menor peso, superficie frontal y motores más eficientes). En este apartado el Diesel es menos contaminante, al ser termodinámicamente más eficiente (por supuesto, ceteris paribus, es decir, considero motores de la misma potencia y nivel tecnológico moviendo el mismo vehículo).

Recientemente, la industria alemana del automóvil le ha colado un gol a la sociedad europea, logrando que el futuro límite de emisiones de CO2 esté referido a la masa del vehículo. Pero es precisamente la masa, directamente relacionada con el volumen, los principales factores que deberían ser corregidos para obtener menores consumos y emisiones de CO2 (y de todos los demás contaminantes). Gracias a ello, podremos ver un mostrenco de dos toneladas presumir de ecológico sobre un utilitario que consume y contamina la mitad. Absurdo y aberrante.

CO: cuando una combustión es imperfecta (escasez de comburente, oxígeno), se forma éste en vez del anterior. Muy tóxico para los humanos, por su capacidad para alterar la hemoglobina (molécula que cumple la función de correa de transmisión del oxígeno en el torrente sanguíneo). Los Diesel funcionan en exceso de oxígeno, así que es más propia de los gasolina (especialmente en el arranque en frío, en que se usan dosados por encima del estequiométrico). Muy importante revisar el funcionamiento de la sonda lambda (controla el parámetro λ, es decir, la proporción de oxígeno molecular en los gases de escape), que es la forma que tiene el motor de enterarse y corregir el dosado (la proporción combustible/comburente de la mezcla).

NOx: Son gases irritantes de las vías respiratorias que, además, contribuye al fenómeno conocido como lluvia ácida (en combinación con el vapor de agua forman ácido nítrico y nitroso). Se forman en condiciones de gran presión y temperatura, y por eso son más propias del ciclo Diesel. Para evitar su formación se emplea la válvula EGR de la que hablamos en otra ocasión, además de reductores catalíticos tipo SCR (con adición de urea) o LNT (más caros, pero sin necesidad de urea) que convierten los NOx en nitrógeno molecular y agua.

Y en lo subsiguiente, vamos a centrarnos en las emisiones más peligrosas: las partículas en suspensión (PM), provenientes de una combustión imperfecta, parcial, del combustible. Especialmente peligrosas son las PM2.5 (partículas menores de 2,5 μm) por su capacidad para traspasar la pared celular en los alvéolos e incorporarse al torrente sanguíneo. Son peligrosas porque dentro del coctail de cadenas de hidrocarburos a medio quemar se encuentran un tipo muy especial: los bencénicos o PAH, que en vez de cadenas lineales forman moléculas anulares resonantes (el benceno) que, a su vez, se agrupan para formar moléculas complejas como el antraceno, el fenantreno o el pireno.

Me quedo con esta última molécula, el pireno, porque en su familia está una de las sustancias carcinógenas más conocidas y ampliamente estudiadas, muy familiar en los pulmones de los fumadores: el benzo(a)pireno. No es ni mucho menos el único PAH con potencial mutagénico (sus derivados nitrogenados, los nitro-PAH o N-PAH son aún más peligrosos), pero se suele usar al BaP como marcador del conjunto de los PAH por su alta correlación en diferentes circunstancias.

En principio, los motores Diesel son más susceptibles de producir este tipo de compuestos ya que el combustible utilizado, el gasóleo, es menos volátil que la gasolina. Por lo tanto, aún inyectándolo a las altísimas presiones que se estilan hoy en día, no se logra una vaporización y mezcla tan perfecta con el comburente (aire), lo que origina que algunas cadenas no acaben de oxidarse, (esto es, quemarse) y salgan de la cámara de combustión hacia el escape. Como en el resto de los contaminantes, que sea más propio de un ciclo en concreto, no quiere decir que sea un problema ausente en el otro; en este caso, también en los motores alimentados con gasolina existe una emisión de partículas. Especialmente en los motores de inyección directa, en los que se trabaja en exceso de aire (como en los Diesel) y el dosado estequiométrico sólo existe en el interior de la nube de inyección (mezcla estratificada), siendo el resto aire. Sin embargo, aún no se ha logrado que la mezcla en esta nube sea perfecta, y hay zonas de esa nube con escasez de oxígeno que no permite la combustión completa de la mezcla.

Como hemos dicho, las PM o partículas en suspensión (lo que en castellano castizo se llama hollín) se derivan de una mala calidad de combustión, que no consigue quemar todas las cadenas de hidrocarburos de las que está compuesto el combustible. Sin embargo, sabemos que la válvula EGR tiene por objeto empeorar esta combustión adrede, para conseguir combustiones menos energéticas que reduzcan la temperatura en la cámara (y, por lo tanto, se forme menos NOx). Pero combustión de peor calidad, además de un mayor consumo de combustible (y, por lo tanto, emisiones de CO2), es de esperar que también produzcan mayor cantidad de partículas. Hasta ahora era una suposición que tenía yo en el cajón de las hipótesis, pero he encontrado un estudio que confirma mis sospechas: Efectivamente, vemos (pg.753) que a mayor tasa de recirculación, aumenta enormemente la emisión de PM. Y la EGR precisamente está abierta en el tipo de conducción que se hace en ciudad. No acabo de ver yo la lógica en que, para reducir la emisión de un gas irritante, se aumente la emisión de partículas cancerígenas. Es lo que tiene cuando la sesera del legislador no da para más que para estudiar Derecho, huyendo de las matemáticas y la física como vampiro del ajo.

Por otra parte, a mayor régimen, menor tiempo disponible para que el frente de llama recorra todo el volumen comprimido, y puede abrirse la válvula de escape cuando aún no ha terminado la combustión de toda la mezcla, terminando de mala manera en el colector. Incluso puede darse el caso que parte de la mezcla fresca se vaya directamente por una válvula de escape que aún no ha terminado de cerrar (cruce de válvulas).

En los MEP (motores de chispa, que inflaman la mezcla con una bujía) se podrían cortar de raíz las emisiones de partículas sustituyendo la gasolina por combustible que ya están, en condiciones ambientales, en fase gaseosa: LPG (una mezcla de propano, butano y pentano, básicamente) o CNG/LNG (metano). ¿Por qué no nos decantamos por ellos, entonces? Además de los problemas de almacenar un gas (alta densidad energética másica, pero baja volumétrica a no ser que lo sometamos a licuefacción, proceso en el que se desperdicia mucha energía), aumentan las emisiones de NOx (especialmente con metano, es una combustión muy energética).

NOTA: No perdamos la perspectiva, una persona del rural puede estar más expuesto a la inhalación de PAH que el habitante de una gran urbe, debido a un artefacto que muchos conciben como el colmo de la ecología y de la autenticidad: la cocina o estufa de leña (cómo se puede llamar ecológico a talar y quemar los cada vez más escasos pies de árboles autóctonos es algo que se me escapa).

De igual forma, las contaminantes calderas de gasóleo de calefacción (más pesado que el de automoción y, por lo tanto, con una combustión más sucia) aportan más partículas al aire de las ciudades que los nuevos vehículos, y lo mismo se puede decir de las calderas de gas natural y sus emisiones de NOx. Un empeño eficaz por mejorar la calidad del aire en las ciudades pasa por un esfuerzo conjunto y parejo en todas las fuentes de emisión, sin obnubilarse en una en concreto y olvidándose del resto.

Volviendo a la automoción, para impedir que estas peligrosas partículas sean emitidas a la atmósfera, la normativa Euro V (coches vendidos a partir del 2009) obligó a los Diesel a montar un filtro antipartículas (el conocido FAP o DPF). La cuestión ahora estriba en qué tipo de vehículo (actualmente a la venta) emite menos PM, si uno a gasolina (sin filtro, aunque ya hay marcas que se plantean incluirlo también en los gasolina) o a gasóleo (con DPF, forzosamente obligatorio para pasar el límite de 5 mg/km que impone la Euro VI.

Vamos a acudir a la literatura científica para intentar dar una respuesta fundamentada a ese legítimo interrogante.

En realidad, me sorprende la poca cantidad y variedad de artículos que tratan de un tema tan importante, y de enorme actualidad. Sin datos, concebir políticas o legislar es tan riguroso como adivinar el futuro por los auspicios del vuelo de las aves o el color de sus vísceras. Estos son los que he encontrado, no tengo ni que decir de que aportéis otras referencias que conozcáis (disculpad que omita los autores en un afán de brevedad, que esto no deja de ser la entrada de un blog).

El ya mencionado en el que se discute (entre otras cosas) la emisión de partículas en función de la apertura de la válvula EGR:
Signature size distributions for diesel and gasoline engine exhaust particulate matter

Otro estudio, aún del 2006, en el que ya se apunta la clara reducción de emisiones de PM al añadir el DPF (un 99% de carbón y un 90% de compuestos orgánicos):
Physicochemical and redox characteristics of particulate matter (PM) emitted from gasoline and diesel passenger cars
Por cierto, en él se apunta a que parte de los PAH registrados en los gasolina, pueden provenir del aceite de lubricación que pasa a la cámara de combustión. También interesantes diferencias en la eficiencia de la reducción según el peso molecular de la sustancia.

Éste, mucho más reciente, discute un punto que realmente me ha sorprendido: la influencia del combustible (gasolina o gasóleo) en las emisiones de PAH.
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Particles Emitted from the Diesel and Gasoline Engines
Las autoras usan combustibles comerciales de varias enseñas disponibles en Polonia, obteniendo diferencias muy notables entre ellos. Repostar en una u otra gasolinera dispararía la contaminación de ciertas partículas x20. Evidentemente, aquí hay campo en el que legislar.

Otro estudio de una investigadora polaca, que pone el acento en el estado de mantenimiento del vehículo.
Emission Rates and Comparative Chemical Composition from Selected In-Use Diesel and Gasoline-Fueled Vehicles
Como era de esperar, un vehículo mal mantenido, que tenga los inyectores fuera de punto o que consuma aceite por los segmentos o las guías de válvula, dispara las emisiones de PAH.

Este estudio ya lo enlacé hablando de la EGR, es del que saco el infográfico de la cabecera y supone un bofetón de realidad para los que pretenden la demonización del Diesel y la sacralización de los híbridos como alternativa “ecológica”.
Soot particles from GDI engines
Añado también la presentación usada en una conferencia por la coautora, María Muñoz:
PAH and Nitro-PAH emissions from GDI vehicles
Y es que los motores de gasolina de inyección directa (GDI) son cada vez más populares con al moda del downsizing, y frecuentemente montados en configuraciones híbridas.

El estudio es contundente: un gasolina de inyección directa actual (Euro VI) emite diez veces más sustancias cancerígenas que un Diesel posterior al 2009 (tiene que cumplir la Euro V y, por lo tanto, monta un DPF).

Y aquí viene la bomba, un estudio de reciente publicación en la revista Nature (una de las publicaciones científicas más prestigiosas):
Gasoline cars produce more carbonaceous particulate matter than modern filter-equipped diesel cars
Es notable que en este estudio desaparece la precisión de GDI, y aunque los vehículos analizados han sido anonimizados (G1, G2, D1…11 gasolina y 6 de gasóleo) es de suponer que será una muestra representativa de gasolina modernos de inyección directa e indirecta. Y en él se concluye que los vehículos de gasolina presentan unas emisiones de PM y PAH (ar.HC o aromatic hidrocarbons, Fig.2b) que los Diesel (todos ellos posteriores a la Euro V). Las cosas se vuelven peores para los gasolina según baja la temperatura ambiental (deficiente vaporización de la gasolina y, por lo tanto, peor calidad de la mezcla).

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CONCLUSIONES:

– Quien afirme que un Diesel actual contamina más que un gasolina es un asno. Probablemente también lo sea quien afirme lo contrario. Quizá lo más acertado sea decir que motores de gasolina y gasóleo contaminan diferente. Por lo demás, existen un cúmulo de variables (tipo de contaminante, modelo en concreto, ciclo de conducción, conducciones ambientales, combustible empleado, estado del vehículo…) que impiden realizar afirmaciones categóricas y generalistas a todo aquel que tenga su palabra en alguna estima.

– La pretensión de que un vehículo híbrido es más “ecológico” o menos contaminante es un mero truco publicitario. De hecho, los datos apuntan a que un híbrido (motor térmico de gasolina) emite tantas partículas cancerígenas como varios Diesel (con DPF, es decir, posteriores a 2009) juntos. Habida cuenta que el único medio en el que es económicamente ventajoso el sobrecoste de un híbrido es el urbano, debería ser descartado en todos los escenarios (al menos hasta que no incorpore un filtro antipartículas): en ciudad contamina más que un Diesel, y en carretera consume más (y contamina aún más, aunque en espacios abiertos es menos importante).

– Faltan datos. En un tema de tanta importancia, la cantidad y calidad de los estudios es asombrosamente limitada. Por ejemplo, la mayor parte de los estudios que os he referido realiza la toma de datos en ciclos de homologación (el NEDC, en la mayoría); como ya comenté a cuenta del VWGate, de un estudio en condiciones irreales sólo se pueden extraer conclusiones inútiles. Esto es especialmente relevante en términos de emisiones, porque es precisamente en transitorios (aceleraciones y reducciones) cuando es más probable que se disparen las mediciones. En el mundo real hay pendientes y acelerones donde la masa del vehículo es determinante en las emisiones, viento en contra, ciclos de regeneración de un DPF colmatado, uso del aire acondicionado, condiciones atmosféricas diversas, kilometraje y estado del vehículo… y todo eso se deja de analizar usando los ridículos ciclos de homologación con unidades nuevas amañados para la ocasión (que, en el caso de los híbridos, al permitir iniciar el ciclo con las baterías totalmente cargadas, ofrecen resultados especialmente absurdos).

Habría que ensayar unidades aleatorias ya rodadas (los catalizadores y filtros sólo son nuevos cuando el coche sale del concesionario), en condiciones de circulación reales. Existe estadística lo suficientemente sólida para hacer comparaciones de datos no homogéneos y darles validez legal. Hacerlo sistemáticamente de cada modelo comercializado, y en aquellos que se detecten problemas recurrentes, suspender su homologación hasta que no sean corregidos. Esto es lo serio si realmente buscamos mejorar la calidad del aire en el medio urbano, la normativa actual es una completa payasada dictada por la industria para salir bien en la foto, pintar de verde sus productos y justificar sus abultados precios.

– Y ya en otro orden de cosas, me parece preocupante la capacidad de analfabetos científicos (peluqueros, parlamentarios, verduleras, periodistas…) de promover prejuicios en la sociedad. Es notable que, por ejemplo, se encomiende la tarea de cambiar el modelo energético de la sexta mayor economía del mundo a un botarate que no tiene ni siquiera nivel para comentar en este blog (dio por terminados sus estudios en el instituto). Si se puede ser artista sin saber coger un pincel, por qué no ministro con un nivel educativo inferior a la media de la población. Lo importante es tener mucha verborrea y poca vergüenza.

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22 agosto 2017

El coche híbrido

Filed under: automoción — Mendigo @ 15:04

En la pasada entrada sobre el coche a pilas, en la cual procuraba ampliar la discusión al modelo de transporte, me dejé en el tintero un tipo de vehículo que nos están intentando meter hasta por las orejas: los híbridos.

Los medios ya los han ungido como ecológicos, propios de gente comprometida y consciente de los problemas de la contaminación y el cambio climático; las marcas se suman al coro y baten palmas ante la nueva moda que va dictar el ritmo a la industria los próximos años y la administración sonríe complacida, otorgando beneficios a estos coches.

Comme d’habitude, yo disiento. Para empezar, es rotundamente falso que sean menos contaminantes, tanto en términos climáticos como de emisiones tóxicas para la salud humana. Son vehículos lastrados por el conjunto de dos motores, uno eléctrico y uno térmico, construidos especialmente para salir guapos en la foto de los ensayos de homologación, obteniendo unas cifras de consumo y emisiones absolutamente irreales e irreproducibles en condiciones normales de uso (un hecho bien sabido y sobre el que se corre un tupido velo, mientras se mesan los cabellos por el VWGate).

De esta forma, permiten que estos vehículos se publiciten ofreciendo unos consumos homologados absurdamente bajos, sin proteger al cliente desinformado de esta publicidad fraudulenta (sí, todos mienten, pero lo de los híbridos es ya exagerado). Tomo por ejemplo el superventas híbrido, el Toyota Auris Hybrid, que promete un consumo medio de 3.1 l/100km y unas emisiones de 85 g CO2/km.

Se han hecho muchas pruebas de consumo de vehículos híbridos, pero una de las que más me fío por lo metódico de su procedimiento es esta página inglesa: WhatCar.com

En ella, probando el Auris híbrido ofreció unos consumos de 4,6 l/100km en carretera y 3,8 l/100km en ciudad. A ver cómo combinas ambas para obtener esa media de 3,1 l/100km. Las emisiones de CO2 fueron, respectivamente, de 131,7 y 109,7 g CO2/km.

Son buenos datos para tratarse de un motor de gasolina, pero siguen estando por debajo en eficiencia de un diésel. Por poner un ejemplo dentro del mismo segmento, un Peugeot 308 1.6 HDI, tiene unos consumos de 3,7 y 4,3 l/100km en carretera y ciudad (o, en términos de emisiones de CO2, que son casi directamente proporcionales, 112.7 y 126.1 g/CO2). Y el Peugeot es un coche normalito, porque si cogemos el mejor motor del segmento: 3,3 y 3,9 l/100km para el Honda Civic i-DTEC (105,3 y 122,4 g CO2/km). Ambos japos, el diésel de Honda y el híbrido de Toyota, se venden más o menos al mismo precio (20.000€ casi justos, igualando equipamiento)

No sé si os he liado, os resumo los consumos en una tabla (l/100km):

Modelo – carretera – ciudad
Toyota Auris Hybrid – 4,6 – 3,8
Peugeot 308 HDI — 3,7 – 4,3
Honda Civic i-DTEC – 3,3 – 3,9

Emisiones de CO2, como digo, directamente proporcionales.

¿Qué salta a primera vista? Que en el único ambiente en el que un híbrido puede mantener el tipo frente a un diésel moderno es en el entorno urbano. Pero en ciudad, la opción no debe entre diésel o híbrido (ni incluso eléctrico), sino entre bicicleta o transporte público electrificado. Los híbridos son coches para las grandes urbes, y son tanto más ventajosos respecto a los convencionales cuanto más congestionada esté la circulación… cuando el sentido de la evolución debe ser justo el contrario: las ciudades se deben vaciar de coches.

Los híbridos no son parte de ningún progreso, sino abundar en el atraso para seguir insistiendo en seguir colapsando unas vías urbanas sobredimensionadas, cada uno en nuestro trozo de lata.

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Por cierto, en el tema de la mobilidad urbana se da una forma del dilema del prisionero. Cuantas más personas renuncien a desplazarse por la ciudad en su vehículo privado y opten por la bicicleta o el transporte público, irán liberando espacio de las calles en beneficio de aquellos recalcitrantes en su empeño en moverse con su trozo de lata a cuestas. Por lo tanto, los más palurdos salen beneficiados de su comportamiento insolidario.

Imaginad lo rápido y eficiente que podría ser el transporte público urbano de superficie, si las calles no estuvieran colapsadas con vehículos privados. Además, este tráfico ocuparía menor ancho de calzada, devolviéndole el resto a peatones y ciclistas.

Por lo tanto, como la colaboración de todos los “presos” es inimaginable, pues el comportamiento “traidor” tiene recompensa, se impone que una autoridad imponga unas condiciones que resuelvan ese dilema del prisionero: el veto al vehículo privado en las ciudades. No sólo térmico-híbrido por tóxico, sino también eléctrico por usurpar un espacio limitado, mucho mayor que el que le corresponde: si todos los que usamos transporte público urbano reclamásemos esos 8m² de superficie de vía que ocupa un coche, se produciría tal atasco que los coches no podrían avanzar durante días.

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