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¿Qué opción ofrece mayor reducción de CO2 en el transporte de personas y mercancías, hidrógeno o baterías? Cambridge da la respuesta

En la lucha por la reducción de emisiones, la mejora de la calidad del aire que respira la ciudadanía, y la sostenibilidad del sistema de transporte privado el coche eléctrico (BEV) y el transporte de mercancías por carretera, juega un papel determinante y clave para el éxito hacia la transición a la nueva movilidad.

El último estudio publicado desde el Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge, otorga a la mayor eficiencia energética de los automóviles eléctricos un mayor potencial de reducción de la emisiones de CO2.

Durante el estudio se evalúan diferentes alternativas de movilidad, incluida la que tienen como base la pila de combustible alimentada por Hidrógeno (FCEV), muy de moda a nivel de políticas en Bruselas y resto de naciones de la Unión Europea.

La comparativa planteada en el documento presentado, contrasta la energía consumida por los coches eléctricos respecto a los FCEV. El análisis demuestra que el coche eléctrico a baterías BEV, ofrece una reducción sostenible de los gases de efecto invernaderos.

El estudio de las tecnologías comercializadas en la actualidad, así como los máximos teóricos de las mismas, se agregan mediante un análisis estocástico para cuantificar la eficiencia energética y las diferencias de CO2 para los sistemas energéticos BEV y FCEV.

Un vehículo eléctrico ligero de transporte de personas medio, minimiza las emisiones de CO2 puesto que reduce al máximo el desperdicio de energía de entrada, logrando ser un 65% más eficiente que los coches con pila de combustible alimentados por hidrógeno, conocidos como FCEV.

Mayor huella de carbono para le hidrógeno

La comparación de los sistemas indica que el hidrógeno utilizado por los FCEV tiene una huella de carbono (por km) que es de dos a tres veces mayor, debido a la ineficiencia del sistema y que requiere de dos a tres veces más energía renovable que un sistema de energía eléctrica.

Según el Dr. Haugen, «los vehículos eléctricos de batería (BEV) y los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) son opciones bajas en carbono que reducen las emisiones del tubo de escape, pero difieren en eficiencia general, intensidad de carbono asociada y costo. A medida que nos acercamos poco a la fecha límite comprometida del Gobierno del Reino Unido para 2050, que requiere que el Reino Unido lleve todas sus emisiones de gases de efecto invernadero a cero netos para esta fecha, es necesario tomar una decisión sobre qué vía, totalmente eléctrica o de hidrógeno, dedicar recursos, financiación e investigación«.

La captura y almacenamiento de carbono mejora la intensidad de CO2 desde la fuente a la rueda (como se dice en el argot)  para el hidrógeno producido a partir de la reforma de metano a vapor (27 gCO2/km con captura y almacenamiento de carbono y 140 gCO2/km sin FCEV ligeros).

Los BEV que forman parte del segmento de «servicio ligero» tienen una intensidad de CO2 más baja (11 gCO2/km) utilizando electricidad de red descarbonizada y son un 65 % más eficientes que los FCEV de servicio ligero que utilizan energía de red.

El Dr. Haugen confirma como cuando «evaluamos los sistemas de energía de vehículos eléctricos y de pila de combustible de hidrógeno, desde la fuente de energía hasta el uso de energía, y destacamos dónde está perdiendo energía el sistema; cómo afectan esos componentes a la eficiencia general del sistema; y las emisiones de CO2 relacionadas. De esto, está claro que un sistema de energía basado en hidrógeno requerirá una tecnología que aún no ha despegado comercialmente (a saber, metano de vapor con captura y almacenamiento de carbono) o recursos de energía renovable significativos. Incluso si se cumplen estos requisitos, cualquier vía de energía de hidrógeno tendrá mayores emisiones de CO2 que una vía totalmente eléctrica en el Reino Unido y requerirá de dos a tres veces más energía primaria. Con esto, el uso de energía renovable para producir hidrógeno para uso en pilas de combustible, y en consecuencia desperdiciar aproximadamente el 60% de ella en procesos del sistema, obstaculizará la capacidad de los recursos renovables para ayudar a descarbonizar otros sectores«.

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Estos efectos se traducen en vehículos pesados pero con una mayor complejidad. En un escenario de volumen de remolque maximizado, los vehículos eléctricos y pesados de celda de combustible tienen intensidades de carbono proyectadas similares a partir de una fuente de energía primaria de gas natural.

Pero en este caso, en los vehículos eléctricos pesados que usan sistemas de baterías convencionales o bien un sistema de carreteras eléctricas, pueden alcanzar un 55 % y 67% de reducción de carbono (gCO2 / m3 km) en comparación con los vehículos pesados de celdas de combustible, respectivamente.

El estudio ha tenido en cuenta la eficiencia de la vía energética del hidrógeno y los vehículos eléctricos, la eficiencia energética del gas natural y de la red.

También se han evaluado la intensidad de carbono: centrándose en la producción y el uso de energía mientras el vehículo está en funcionamiento y la intensidad de CO2 de las vías de gas natural y energía de la red.

Fuente | Department of Engineering, University of Cambridge

Ver comentarios

  • Esto es algo que los que seguimos el tema ya sabíamos, el hidrógeno es mucho menos eficiente que las baterías. Eso no quita que tenga su nicho, por ejemplo, donde el peso sea muy relevante, pero no veo uso en el transporte por carretera.

    Más bien, el hidrógeno se puede utilizar para crear combustibles sintéticos y usarlos en aquellos escenarios donde las baterías no sean el medio más apropiado.

    Por ejemplo, de aquí a 10 años, podemos esperar que las energía eléctrica renovable sea mucho más barata y las baterías no solo eso sino también tengan mayor densidad energética. En ese escenario, las baterías se podrían encargar del transporte por tierra, y para el transporte por mar y aire una mezcla de baterías (distancias cortas), híbridos (medias) y puramente combustible sintético para las distancias largas. Siempre hablando de vehículos nuevos, está claro que la renovación llevará al menos un par de décadas salvo para el transporte por carretera.

    Además, los combustibles sintéticos pueden complementar a las baterías como fuente de almacenamiento energético, siendo las primeras ideales para el día a día (aguantando las horas de noche) mientras que el hidrógeno o un derivado para almacenar, allá donde haga falta, para periodos largos.

    • Producir Hidrogeno, para después producir combustible sintético.
      Eso es eficiencia...
      Lo que hay que oír

      • Menos eficiente es en un trailer parar a recargar la batería cada dos horas jajajajaja.

    • Las conclusiones que se pueden sacar del artículo es que usar hidrógeno es una mala idea y todavía peor los combustibles sintéticos ya que aún son menos eficientes que el hidrógeno. Además en su combustión se generan partículas nocivas. La era de quemar cosas se ha terminado.

  • Lo que más reduce el CO2 es cambiar los ICE por VE bien sean de baterías (mejor opción) o de Hidrógeno (segnda mejor opción).
    Cada ICE que deje de "gasear" cuenta.

  • El hidrógeno el único sector donde va a tener futuro es en el de los abonos, para todo lo demás electricidad.

  • Sencillamente, el hidrogeno contamina más y es mas caro de utilizar.

    Siempre hay que coger el camino más corto para llegar al mismo sitio.

  • Mirai de hidrógeno 60 kWh /100km
    EQC 30 kWh /100km
    Prius 13 kWh /100km

    • Para almacenar esos 60 kWh del Mirai se consume unos 180 kWh de electricidad.

      El hidrógeno es una estafa.

    • Prius: 6 litros a los 100 km. 1 litro = 9,61 kWh. Prius 58 kWh cada 100 kms. No inventemos.

  • Se contamina más al producir hidrógeno. El por si solo sólo produce agua al quemarlo.
    De todos modos al César lo que es del César: sin el H (protones) del sol no estaríamos aquí

  • Veo el camión con pantógrafo y pienso. Madre mía, con lo fácil que sería electrificar la flota de camiones actual con una conversión de motor eléctrico y batería de 100-200kwh, para trayectos cortos. En ruta, a tirar de pantógrafo. Tan sólo habría que electrificar las autovías y autopistas principales.
    Creo que en Suecia lo iban a probar en una autopista.

    • Mira tú qué baratito y sencillo.

      Muertas lo pagues tú, me parece bien.

  • El H verde NO contaminante más.
    NO mintáis.
    Puede ser menos eficiente, pero no más contaminante.
    De hecho puede ser muchísimo menos contaminante que las putas baterías actuales.
    Qué pena y tristeza ver tergiversar la ciencia y la tecnología a conveniencia.
    En fin, leer para creer.
    Salu2

    • Si para recargar un coche a batería necesito 1 aerogenerador pero para recargar un PHEV necesito 3 aerogeneradores, su impacto ambiental es mayor. Ya que no es lo mismo fabricar y mantener 1 que tres. Y te recuerdo que los PHEV también necesitan una batería de litio que tanto odias.

    • Si para recargar un coche a batería necesito 1 aerogenerador pero para recargar un PHEV necesito 3 aerogeneradores, su impacto ambiental es mayor. Ya que no es lo mismo fabricar y mantener 1 que tres. Y te recuerdo que los PHEV también necesitan una batería de litio que tanto odias.

    • Tu puedes decir palabrotas y tonterías continuamente y no te banean?....
      Bien administradores, habéis conseguido que no vuelva a intervenir en este foro. Quedaos con la basura que habéis metido y felicidades por destrozar un foro dónde antaño daba gusto entrar por el elevado nivel técnico que se encontraba.

    • NO 2. Es lo único que tengo que decirte. Los niños pillan asma en las ciudades a las semanas de nacer y la gente se muere antes de problemas pulmonares, vasculares y cerebro-vasculares por respirar esa MI...DA (no lo digo yo, sino la evidencia científica). Pero no, hay que seguir quemando gas natural para hacer hidrógeno "verde". Verdes mis co.....es!!!!

  • Si TODA la energía procediera de renovables y TODO el H2 se obtuviera de electrólisis, la contaminación de la batería sería mayor... a no ser que se reciclará hasta la última tuerca.

    Sin embargo, eso no evitaría que la eficiencia del H2 sea mucho peor, que sea más incómodo, que requiera una inversión infinitamente mayor, que requiera un mantenimiento mucho más caro, y que sea más peligroso.

    Así que la opción más lógica a largo plazo es claramente apostar por las baterías e invertir en reciclado.

  • - ¿Cómo llevas hoy tu huella de carbono?.
    - Pseeeee, pachin, pachan, hoy he comido judías pintas, y tianai me va a echar bronca y me va multar.
    - Pues deja el Carbono y pasate al Selenio . Nos vamos a la Luna y proclamamos la República Independiente Selenita.

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