Como empezar a arreglar el mundo (un poquito)

Consumo de energía por sectores en países de Europa. [IDAE 2010]

La blogsfera científica me abruma. Cada vez que leo algo escrito por biólogos, químicos o astrofísicos me ahogo en explicaciones técnicas, aunque quizá sea por mi falta de fondo en esos temas. Así que cuando decidí participar en el IX Carnaval de Tecnología y empecé a escribir sobre la eficiencia energética de los trenes me di cuenta de que podría estar pasándome de vueltas con las ecuaciones, y me propuse hacer una entrada muy poco técnica, valga la contradicción. Hablemos de eficiencia energética sin entrar en tecnicismos.

Transporte eficiente

Si eres dueño de un vehículo probablemente conocerás a la perfección cuanto consume, y más hoy en día, con los precios del combustible al alza y el poder adquisitivo a la baja. Si la distancia entre tu domicilio y tu lugar de trabajo te lo permite puedes cambiar el vehículo a motor por una bicicleta: gastarás menos y gastarás más (dinero y calorías, respectivamente). Pero al final del día el transporte motorizado sigue siendo necesario. Las personas han de llegar a su lugar de trabajo y volver en un tiempo razonable, los proveedores han de llevar las materias primas a sus clientes, para que a su vez fabriquen productos que serán transportados a sus lugares de venta, etc. Pero… ¿es este consumo significativo? Pues sí, mucho. Según datos de los últimos años, en Europa entre el 35% y el 40% del consumo de energía es debido al transporte. Y a partir de este punto cuando hable de vehículos o medios de transporte me referiré en todo momento a medios que necesiten energía externa para desplazarse, e.g. las bicicletas o las canoas no cuentan.

Los vehículos se separan en cuatro categorías: aéreos, ferrocarriles, acuáticos y de carretera. Siendo sinceros, una clasificación más adecuada sería separarlo en tres: tierra, mar y aire; pero me impediría, en  un alarde de originalidad, compararlos con los cuatro elementos de la antigüedad: aire, tierra, agua y fuego. Y de manera práctica es más lógico separar el transporte terrestre en ferrocarril y carretera, dado que poseen diferencias sustanciales en operación y capacidades. Y que lo mío son los trenes!

Diferencias entre los medios de transporte

Es muy sencillo conocer el consumo de un vehículo concreto, pero no es facil saber cuanto consume un medio de transporte genérico. Permitidme que me extienda: dentro de cada categoría (e.g. vehículos de carretera personales) tenemos un rango muy grande de consumo (e.g. un Hummer consume mucho más que un Smart). Aparte, cada vehículo puede llevar un número variable de personas, por lo que el consumo por persona depende de la ocupación. Por ello, para determinar el consumo de un grupo de vehículos significativo (con características comunes) se calcula para una ocupación media, ya sea de personas o de mercancías, y para una ocupación máxima teórica. La información que se puede encontrar es tan extensa que, para simplificarlo un poco, utilizaremos la siguiente tabla de la Wikipedia para los vehículos de pasajeros.

Medio de Transporte Ocup. Media
Real
Consumo según
ocup. Media
Consumo teórico
ocup. 100%
Metro y Tranvía 21% 1,7 l 0,4 l
Autobús 21% 2,7 l 0,6 l
Tren cercanías (DB) 30% 2,3 l 0,7 l
Trenes regionales (RB-REB) (DB) 20% 4,6-5,4 l 0,7-1,1 l
IC/EC de DB 39% 1,9 l 0,7 l
ICE-1+2 de DB 47% 2,5 l 1,2 l
ICE-3 (DB) / Renfe S103 / TGV 65% 1,5-2 l 1,0-1,4 l
Automóvil 1,7 pers. 6,0 l 2,4 l
Avión (250 km) 66% 10,5 l 6,9 l
Avión (750 km) 66% 6,7 l 4,4 l

Las conclusiones son claras. En general, los ferrocarriles (gris) son mejores que los vehículos de carretera (rojo) que son mejores que los aéreos (azul). Por otro lado, los medios de transporte públicos urbanos (metro, tranvía, autobús, cercanías) y trenes de alta velocidad (TGV, ICE, S103) son mucho más eficientes que los interurbanos (regionales o intercitys) que a su vez consumen menos que los automóviles y aviones. Pero siempre hay que analizar estos números con una mirada crítica. Y es que un avión de larga distancia a plena capacidad es más eficiente que un tren regional alemán con su ocupación media. Las conclusiones son en base a las medias estadísticas, pero los casos particulares tienen unas variaciones tremendas.

Números, dame más números!

Para hacernos una idea de la situación en el mundo, lo primero es mirar a los números. Porcentajes, concretamente. Ya he comentado la proporción de energía dedicada al transporte, 35%-40% dependiendo del país que analicemos. En España se acerca más al 40%.

Una matización: me refiero sólo a la energía necesaria para operar los distintos medios de transporte. No tengo en cuenta la energía necesaria para modificar el entorno, ni la extracción de los recursos necesarios, ni la de la construcción del vehículo concreto (como dato extra, la energía dedicada a la construcción y mantenimiento del vehículo es de entre un 0.2 y un 0.5% de la energía utilizada al final de su vida util).

Y cual es la proporción de consumo entre los cuatro medios de transporte? Pues en el caso de España, abrumadoramente por carretera. El 90% de los pasajeros y el 85% de las marcancías viaja por carretera, mientras que su alternativa directa, el ferrocarril, pierde cuota de mercado de manera constante.

Utilización de los distintos medios de transporte para pasajeros y mercancías en España. Atención a la doble escala de las gráficas: los vehículos de carretera están referidos al 100% y el resto al 25%. [UPM-Transyt]

La razón de este desequilibrio hay que buscarla en las características de cada medio de transporte. Ordenando determinadas características de peor (–) a mejor (++) medio de transporte tenemos que los vehículos terrestres son los que más flexibilidad presentan. Los puntos de carga y descarga en la red son muchos, la inversión inicial es baja, la flexiblidad del trayecto es muy elevada y es relativamente barato operar con ellos. Lo malo, que no es muy rápido (para la mayoría de los productos es indiferente) y tiene mucho impacto en los gases de efecto invernadero (GHG). Pero esto a los propietarios de los negocios les importa relatívamente poco.

Carretera Ferrocarril Aire Agua
Flexibilidad ++ – – +
Capacidad de la red + – – ++
Coste + – – ++
Capacidad del vehículo + – – ++
Tiempo + ++ – –
Inversión inicial ++ + – –
Puntos de acceso a la red ++ + – –
Consumo + – – ++

Algunas alternativas tienen usos muy concretos: el transporte por aire se usa para productos muy urgentes, y el transporte por mar para materias primas y productos que se mueven distancias extremadamente largas, e.g. petróleo o mineral de hierro. La alternativa más factible para utilzar menos transporte por carretera es la red ferroviaria. Como ya hemos visto, los trenes tienen un consumo menor que los camiones.  Sin embargo su coste de operación es mayor, porque se ha de pagar un canon por el uso de las infraestructuras. Los operadores tienen que pagar a ADIF por circular por sus vías, y esto supone hasta un 20% del coste de operación por km y por tonelada transportada.

En definitiva, se utiliza el transporte por carretera porque tenemos una red de carreteras muy buena, su inversión inicial es menor, su operación es más barata y tiene una flexibilidad mucho mayor, a pesar de ser mucho más contaminante. Su competidor directo, el ferrocarril, es más caro y menos flexible de operar, por lo que se utiliza mucho menos. Lógica de mercados pura.

Disminuir la dependencia de la carretera

Entonces, cuales son las acciones que se podrían hacer para reducir las emisiones debidas al transporte? Muchas y muy variadas. Muchísimos científicos en todo el mundo estudian tecnologías que puedan disminuir nuestra dependencia del petroleo, pero yo me voy a centrar en las menos técnicas y más organizativas.

En el caso de pasajeros, se puede reducir el consumo mediante el fomento del uso del transporte público y de las bicicletas:

  • Las grandes ciudades están optando por servicios de bicicletas públicas como Bicing en Barcelona, o Vèlib en París.  A la par se ha de mejorar en estas ciudades los carriles dedicados a las bicicletas, para hacer más atractiva su utilización.
  • Mejorar estaciones intermodales, que conecten trenes de media distancia con transportes urbanos, para que la gente deje el coche en casa. Incluir en éstas parkings vigilados, para que la gente pueda entrar a la ciudad sobre carriles dejando su vehícuo personal fuera.
  • Dedicar carriles VAT de alta ocupación para fomentar el uso compartido de coche. Ya hemos comentado que la déficiencia depende mucho de el grado de ocupación del vehículo, por lo que es lógico dar ventajas a los que aprovechen al máximo su número de plazas.
  • Para recorridos de larga distancia se está haciendo bien, con algunas excepciones. Instalar corredores de alta velocidad entre las ciudades más importantes. En distancias de 300km a 700km la alta velocidad tiene una muy buena competitividad respecto al coche o al avión.

En el caso de mercancías el movimiento es claro, realizar una transferencia de carga entre camiones y trenes. Para mejorar esto se están llevando a cabo distintas políticas:

  • Liberalización del tráfico de mercancías. Hasta hace poco Renfe era la única operadora del estado español, imponiendo precios. Se supone que desde 2003 cualquier operadora privada puede participar en el mercado ferroviario español, pero estas compañías no han tenido mucho éxito debido a distintos factores.
  • Mejorar las estaciones intermodales de mercancías para pasar contenedores entre trenes, camiones y barcos de manera eficiente, sin perder el tiempo. Los ferrocarriles tienen estaciones en puntos determinados, y muchas veces el último tramo ha de realizarse por carretera. Utilizar contenedores que puedan cambiar de modo de transporte fácilmente, y mentalizar a los proveedores y transportistas que el transporte por contenedores es mucho más flexible.
  • Unificar las leyes de transporte de mercancías europeas. Ahora mismo para que un tren circule en un país ha de pasar un proceso de validación que no es nada barato. Además cada país posee ciertas limitaciones de gálibo, de alimentación por catenaria… de manera que los trenes no siempre pueden circular por cualquier país libremente, mientras que los camiones no tienen restricciones.
  • Duplicar vías en zonas estratégicas que, a día de hoy, se encuentran saturadas. Por ejemplo, en Suecia la red alrededor de Estocolmo se encuentra saturada por distintos tipos de trenes. Cualquier mejora en el servicio pasa ahora mismo por incrementar esta capacidad, ya que fuera de esta zona muchas líneas ferroviarias están infrautilizadas.

Soluciones técnicas

En esta entrada he querido centrarme en soluciones no tecnológicas directamente aplicables, pero existen miles de investigadores en todo el mundo intentando mejorar los medios de transporte para hacerlos más eficientes y menos contaminantes. Pero como os acabo de demostrar estas mejoras técnicas no tienen nada que hacer si no se acompañan de una legislación coherente y unas políticas comprometidas.

Esta entrada de baja tecnología participa (por los pelos) en el IX Carnaval de Tecnología (@TecnoCarnaval), alojado en el blog Pero eso es otra historia… de @ununcuadio, si la considera suficientemente tecnológica para ello…

Referencias

IDAE Memoria Anual 2010

Informe UPM Transyt 2009

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