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Muy importante lo de la energía solar en los coches: como todos sabéis, todos los motores de combustión interna funcionan con energía solar. En forma de combustibles fósiles, pero energía solar al fin y al cabo, acumulada por la fijación del carbono del CO2 de la atmósfera en tejidos vegetales mediante FOTOsíntesis hace millones de años. Energía solar fósil que ahora es perniciosa porque al utilizarla genera como subproducto CO2, del que ya tenemos bastante.

Si bien los motores de combustión interna tienen una eficiencia limitada físicamente que tarde o temprano se alcanzará y no se podrá superar, los combustibles son, con mucha diferencia, la forma más eficiente de acumulación de energía (solar) de que disponemos en este momento, y la combinación de ambos (motor y combustible) la forma más eficiente, también con mucha diferencia, de aprovechar esta energía para usarla en automoción, aviación, transporte marítimo...

Entonces, mejoras en los motores aparte, la estrategia en este momento es obvia: energía solar acumulada en combustibles de origen vegetal NO fósiles (no me gusta la palabra biocombustibles porque ya se ha usado de forma demagógica demasiado a menudo). Eso sí, provenientes de cultivos dedicados en exclusiva a su generación, no dedicados al consumo humano o a piensos, lo que deriva en oleaginosas como el girasol o la jatrofa para generar combustible diesel que no añade CO2 extra a la atmósfera al quemarse porque ese CO2 ha sido previamente absorbido por la planta. Por no mencionar los cultivos experimentales de algas. Por lo que he leído, aunque no podría confirmarlo, en España nos sobran campos fértiles abandonados y sol para ser autosuficientes. Pero en el mundo sobran intereses comerciales para seguir quemando energía solar fósil. Una pena. No tenemos vehículos realmente eficientes por intereses comerciales.

Saludos

Derbyuser


Estoy de acuerdo los combustibles fósiles y los motores de combustión alterna, son definitivamente la forma mas sencilla de transportarnos, pero los biocombustibles, también tienen muchos problemas:

1 NO hay suficiente tierra cultivable en el mundo para abastecer la demanda actual, lo cual inherente mente implica que los agricultores decidan si cultivar alimentos o combustibles.

2 Los cultivos de algas son también muy interesantes y bastante mas productivos que los convencionales, pero el problema es la extracción de los aceites ya que se requiere de un método que se llama "extracción por fluidos supercrtícos", es decir establecer condiciones de presión y temperatura de CO2 (en este caso) hasta alcanzar el punto triple, proceso nada barato.

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Principio de Hanlon «Nunca atribuyas a la maldad lo que puede ser explicado por la estupidez»

La generalización de los "biocombustibles" son una propuesta polémica. En Europa ya son una realidad, pero de manera limitada (creo que el 10% de alcohol en Alemania) y valen casi lo mismo.

Pero como sea, no se trataba de substituir combustibles, se trataba de mejorar la eficiencia del cacharro con ruedas que tenemos en casa.

Los biocombustibles no mejoran o empeoran significativamente esa eficiencia.

Inciso generalista.

En estas recurrentes discusiones sobre tecnología, siempre parece que consideremos las diferentes alternativas como un todo, como si hubiese que sustituir aquí y ahora el 100% de lo existente por una y solo una nueva tecnología.

Pero los cambios son siempre marginalistas. Es decir suceden poco a poco y en el margen. Si el cambio es bueno va, poco a poco, ganando cuota de mercado. No hay una alternativa entre "toda la producción agrícola para alimentos" y "toda la producción agrícola para combustibles". Lo que hay es la posibilidad de pequeñas variaciones incrementales y además esas variaciones ocurren en una cantidad de vías inmensa desde cultivos tradicionales "alimenticios" (maiz), hasta cultivos de "malas hierbas" (ciertas especies de cardo salvaje) que no compiten con cultivos "alimenticios" y que encima se realizan en tierras anteriormente baldías (semidesiertos), pasando por propuestas totalmente novedosas (algas cultivadas de modo intensivo en charcas someras).....

Lo mismo sucede con cualquier otro tipo de tecnología. Debemos desterrar las visiones "totales" sobre una nueva tecnología que, milagrosamente, acabará con nuestros problemas (que tampoco son ta graves, dicho sea de paso, que a veces parece que estemos en la antesala del apocalipsis....).

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Ut tensio sic vis

Buenas,
Querido HOOKE, coincido contigo más que al 100% en lo que acabas de decir.
No hay que buscar una gran solución milagrosa que solucionará la demanda energética mundial, sino cientos de soluciones adaptables a cada solución.
Realmente, hablando en otras ocasiones de este mismo tema, ya había sacado la misma conclusión. Llegando en aquellos momentos a poner el siguiente ejemplo:
Los motores eléctricos todos sabemos que de momento siguen siendo la forma más eficiente de transformar la energía en movimiento, sin embargo, tiene unas limitaciones a la hora de implantarlos al parque móvil mundial (duración de la batería, red de reportaje... ). Además, hay que pensar que no sólo hay coches en el mundo, también hay camiones, barcos, aviones... Los coches eléctricos si que es una opción, ya esta más que trillada la idea. Pero ahora pensemos en el resto de vehículos, sobre todo en los destinados al transporte de mercancías y no sólo terrestres, sigo sin ver un buque de transporte de productos químicos de propulsión eléctrica, al menos mientras las baterías no sean capaces de almacenar una densidad de carga superior a los combustibles fósiles y tengan su fiabilidad de almacenaje. El fuel puede estar almacenado durante mucho tiempo sin riesgo de averías ni perdida de su eficiencia, por poca que sea.
Los biocombustibles son una opción, con muchos peros, pero la mejor a corto plazo. Yo mismo tengo terrenos de cultivo sin cultivar que no me importaría dedicar al cultivo de oleaginosas... El problema es el precio, el mismo problema por el que están sin cultivar. Los precios de la producción de vegetales en otras partes del mundo... Te dejan sin opción alguna a la hora de vender el producto nacional.
Resumiendo:
- Soluciones adaptadas a cada contexto del estilo; transporte marítimo con biodiesel, vehículos privados eléctricos, camiones con... X
- Producción energética diversificada. Solar, nuclear, eólica...

Y una duda que tengo:
Que tamaño ha de tener un motor eléctrico para generar 480 cv?
Que tamaño han de tener las baterías para poder alimentar ese motor durante 1000km?

Saludos

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Yo tampoco creo que haya una solución única...
La solución es adaptar el consumo a la producción, no al revés. No podemos gastar todas las reservas fósiles en unos años porque se generaron "concentrando" energía solar durante miles de años.

Un vehículo moderno, eléctico, puede ser mucho mas eficiente que uno con motor de combustión interna. Pero un depósito de gasolina de 50L contiene mucha mas energía (extraíble en forma de calor) que una batería de lítio del mismo peso (extraíble en forma de electricidad). En eso hay mucho que avanzar.

Un motor de 480 CV eléctrico, convencional de jaula de ardilla, es muy grande. Pero porque no esta pensado para montar en un coche. Los de los trenes son bestiales... Para un coche también se recurre a una aplicar varias soluciones técnicas a un mismo problema.
Se usan motores brushless, que dan par incluso a velocidad cero y pueden llegar a 20.000rpm, entonces no es necesario cambio de marchas, se ahorra volumen peso y pérdidas. Se pueden montar varios, uno en cada par de ruedas o incluso uno en cada rueda. Además pueden recuperar la energía de frenada, lo que es un respiro para la batería.
La potencia que se puede alcanzar en un motor depende de: la intensidad del campo magnético generable y el calentamiento producido por las pérdidas y su disipación. En motores brushless de rotor con imán permanente solo hay un juego de bobinas, con lo que se limitan las pérdidas. Si es hermético y refrigerado por agua entonces asusta ver lo potente que se puede hacer un motor en tan poco volumen... Pero el problema sigue siendo la batería.

La batería de un TESLA, aquí ya hablé de ello hace tiempo, creo que era de 45KW y eso solo daba para unos 200Km a velocidad moderada... Y pesa una barbaridad, sin contar el precio y el volumen.

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Si de verdad son dudas (podrían ser preguntas irónicas o retóricas), las respuestas son simples. Supongo que estás pensando en camiones grandes, mi coche Yaris tiene algo así como 40 o 60 cv.

Un motor eléctrico de esa potencia podría ser demasiado grande incluso para montarlo en un camión normal. Pero con tecnología moderna se puede reducir, usando inversores adecuados y frecuencias más altas y muchos polos para reducir el hierro y el peso. En un camión, supongo que no se instalaría un solo motor si no que sería un motor por eje o incluso por rueda.

La batería: 480 cv equivalen a 353 Kw. Si vas a recorrer esos 1000 Km a 90 Km/hr de promedio te llevará efectivas 11 horas. O sea que debes almacenar 353 Kw x 11 horas = 3.883 Kwhr. (casi 4 Mw).

Obviamente es grande... Bueno, es inviable, no? Pero seguimos. Si la suponemos de 60V, tendría: 353.000 w/ 60 V= 5.883 Amperios. Por 11 horas, la capacidad de la batería sería 5.883 A x 11 hr = 64.713 Amper-hora. también inviable.
Subiendo la tensión (pero con un aumento proporcional del número de celdas), por ejemplo a 240V, se divide todo por 4: la batería tendría "solo" 16.000 Ahr., pero cuatro veces más celdas.

Me parece que es más o menos la instalación de un submarino diesel pequeño. Hace décadas en una empresa en la que trabajé ofertamos una batería de Tudor para esa aplicación, pero lamento no recordar con más precisión.

He hecho estos cálculos rápidos para aclarar tus dudas, como ejercicio y de paso para terminar de despertar en un Domingo y también porque pueden ser útiles para otros compañeros.

Pero si tus preguntas eran solo para demostrar que los combustibles líquidos tienen una densidad de energía por peso y volumen muy superior a todas las demás (incluyendo el hidrógeno, el GLP y las baterías), no hacían falta tantos números. Es un dato muy conocido.

El mejor rendimiento de un vehículo lo consigues cuando lo utilizas compartido y se llega al máximo cuando el transporte publico va al máximo de ocupación.

Se han expuesto ideas que pueden ser interesantes ero mi opinión es que la tecnología eléctrica actual no va a solucionar el problema a gran escala.
Solo nueva tecnología con los "super-capacitores" cuando estén desarrollados suficientemente amén de otros muchísimos intereses, podrá ser viable la recarga super-rápida (pocos segundos), mucho más interesante que la autonomía a la que siempre se alude, (con el tiempo la red será muy amplia, o la que tenemos una vez adecuada) al menos para un uso que no sea intensivo de los motores como camiones, maquinaria, ferrocarril, aviación etc. que siempre usaran combustibles parecidos o alternativos a los que hoy conocemos.

Hola,
No, no estaba siendo irónico, quería las respuestas a grosso modo tal como las has expuesto. Muchas gracias joseluis.

Los supercondensadores... no me terminan de convencer de momento. Cuando la autonomía que den tales baterias sean comparables a la autonomía que da un deposito de gasoil... convencerán. Y pongo en plural porque el ser humano es comodo por naturaleza, y cuando le digas que ha de parar el doble a repostar... te va a mandar a freir esparragos.

Saludos

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Cuando se puedan usar con total fiabilidad supercondensadores cargados a cientos o miles de voltios y "n" Faradios ... veremos.

Cuando esta tecnología esté disponible no seria necesario parar, simplemente te meterás por un corto "carril o túnel de recarga y a una velocidad media", y habrás repostado, (además hay que descansar cada dos horas, o menos).

Evidentemente hay que desarrollar mucha tecnología además de establecer "por ley" nuevas mentalidades tanto en lo social como en lo económico-empresarial, pues aunque la movilidad es algo que ya es irrenunciable hemos de ser muy conscientes que produce un impacto muy grande en muchos aspectos.

Saludos