¿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«.

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