Un revulsivo para los vehículos eléctricos

El desarrollo de los vehículos personales eléctricos tiene principalmente una pega: la densidad de energía de las baterías es muy baja comparado con los combustibles fósiles, por lo que sistemas de baterías que ocupan el mismo espacio que el depósito de gasolina (y pesan mucho más) dan para una menor autonomía. Además, la recarga de estas baterías es demasiado lenta como para poder considerar repostajes rápidos como el caso de la gasolina. Por ello algunos modelos eléctricos tienen la posibilidad de sustituir la batería descargada por una cargada para poder hacer este “repostaje rápido”.

Una solución para vehículos de carretera de gran tamaño y líneas muy transitadas es el uso de pantógrafos, como los antiguos trolebuses urbanos. O no tan antiguos, puesto que hay ciudades que han recuperado su uso, por ejemplo Castellón (la única en España). Pero esta solución no es muy satisfactoria para vehículos personales.

Trolebús moderno [Wikipedia]

Una de las soluciones con más futuro en que más se está investigando es la carga de baterías on-line: mientras el vehículo transita por una carretera la energía es transferida desde la infraestructura a las baterías de manera inalámbrica. Bajo la carretera se encuentra el sistema encargado de transferir la energía, y dependiendo de la velocidad de carga y del consumo del vehículo, no se necesita parar para repostar/recargar. Es un concepto muy bueno, pero para que funcione bien necesita tener en cuenta varias cosas:

  1. Que el sistema sea eficiente y no haya pérdidas de energía excesivas. No queremos que al coche llegue la mitad de la energía que le mandamos. Esto depende mucho de la distancia que haya entre el emisor (enterrado en la carretera) y el receptor (dentro del vehículo, probablemente a la altura de los bajos): la energía inalámbrica debe atravesar unos centímetros de hormigón o asfalto y aproximadamente 30 centímetros de aire entre la carretera y los bajos del coche.
  2. Que sea un sistema potente y rápido. Si la energía transferida no es suficiente, la inversión no merece la pena. Si es ligéramente inferior a la energía media consumida el sistema ya es viable, ya que las baterías se agotarán si el vehículo no para, pero tened en cuenta que es necesario parar regularmente en viajes largos. Durante esas paradas un sistema de recarga en parking podría regargar las baterías completamente.
  3. Una inversión enorme en infraestructuras. Hay que levantar la carretera para introducir el sistema de recarga, incluso adecuar la vía para su correcto mantenimiento. En vías interurbanas la inversión puede ser demasiado grande y con ello limitar mucho su uso.
  4. Una manera adecuada de cobrar al usuario por la energía utilizada y los costes de mantener el sistema. U os pensabais que os la iban a dar gratis? 😉

En el apartado tecnológico hay muchos sistemas de recarga inalámbrica en parking, pero casi ninguno on the move. El Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ha hecho muchos avances en este sentido dentro del proyecto denominado On-line Electric Vehicle (OLEV), que ha conseguido reducir el tamaño de las baterías de los vehículos experimentales a una quinta parte de los vehículos eléctricos actuales. El sistema recarga las batarías on-line, tanto durante la marcha como en las paradas y aparcamiento.

Modelo de tranvía con carga inalámbrica.

En este momento el instituto tiene dos modelos de vehículo con OLEV, un autobús y un tranvía. Según han dicho en la nota de prensa, el sistema de los autobuses transfiere 100kW a 20kHz con una eficiencia del 85% manteniendo un espacio de 20cm entre el vehículo y el suelo (es decir, un 15% de la energía emitida por la línea de abastecimiento no llega al vehículo). Hay que coger estos valores con cautela, ya que no se han hecho pruebas en carretera/vía aún, solo en laboratorio (y son valores con los que hacer publicidad, así que puede que estén un poco hinchados).

Detalle del sistema de transimsión de energía de manera inalámbrica.

En Julio de 2013 dos autobuses con el sistema OLEV empezarán a hacer una ruta en la ciudad de Gumi para comprobar su funcionamiento en un sistema real. Habrá que estar atentos porque si son capaces de funcionar si fallos ésta promete ser un revulsivo para el sector de los vehículos eléctricos.

Visto en: http://phys.org/news/2013-02-wireless-power-technology-high-capacity.html

Añadido 2013-02-15 OLEV ha sido elegido una de las 10 tecnologías emergentes de 2012 por el Foro Económico Mundial: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-02/tkai-osa021413.php

Añadido 2012-03-07 Bombardier también va a hacer pruebas con un sistema similar denominad PRIMOVE, cuyo prototipo están mejorando desde verano de 2012. Yo tenía entendido que éste era un sistema de carga estático, que sólo se usaba con el vehículo parado. Pero tal y como aparece en el vídeo el sistema puede ser utilizado para aumentar la potencia del vehículo en zonas concretas, como por ejemplo cuestas pronunciadas. Cómo se traduce la carga en potencia adicional no lo se, y es que este es un vídeo promocinal; pero por lo visto sí que tiene capacidad de utilizarse online. Gracias a Julián @jeibros por el chivatazo.

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3 comentarios en “Un revulsivo para los vehículos eléctricos

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    • Por supuesto que no. De hecho ya comento que el problema de las baterías en general es la densidad de energía que tienen. Hay muchos modelos eléctricos, pero todos tienen este problema y el de la velocidad de carga. Por eso esto es un revulsivo, ya que reduce el tamaño de las baterías y el tiempo de carga en parado. Pero por ahora sólo es aplicable a transporte público urbano, debido al formato.

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