Electrolineras solares con baterías

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Juan Tonda. Físico, Divulgador de la Ciencia. IER-UNAM

Una de las asignaturas pendientes en México es el uso de las energías renovables a gran, mediana y pequeña escalas. En México, el transporte contribuye con casi 40 por ciento del consumo energético (según el Balance energético nacional de la Secretaría de Energía de 2020) que es directamente proporcional a la producción artificial de bióxido de carbono (CO2) que se envía a la atmósfera. Los vehículos de motor de combustión en el país son unos 50 millones y hay alrededor de cinco millones de ellos en la Ciudad de México.

Para mitigar el problema del cambio climático global se ha propuesto reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera, lo cual conlleva cambiar los automotores que usan gasolina, diésel y gas por vehículos híbridos no y sí enchufables y, finalmente, eléctricos. Otra tecnología que se puede emplear es la de los automóviles de celdas de combustible que emplean hidrógeno, pero no la abordaremos aquí.

Laboratorio de electromovilidad del Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias. Georgina Izquierdo, directora del INEEL. Foto de archivo

Por supuesto que los que más contaminan son los que circulan la mayor parte del tiempo, camiones y taxis, luego están los vehículos comerciales y después los privados.

El principal problema que enfrentan los automóviles eléctricos hoy en México y en el mundo es su elevado costo, por lo que si se quiere que aumente su uso se deben tener un costo similar a los de gasolina.

Si hacemos historia, los autos eléctricos aparecieron primero que los de gasolina a finales del Siglo XIX. Y dejaron de usarse porque salía más caro cargarlos que usar la gasolina. Pero la situación hoy se ha invertido, según el Dr. Antonio del Río, investigador del Instituto de Energías Renovables, el costo de un auto eléctrico es entre 30 y 40 por ciento más barato que uno de gasolina.

Para que funcionen los vehículos eléctricos se requiere la instalación para cargarlos en las terminales o en nuestras casas. Y también se debe tener el equivalente a las gasolineras que se han denominado electrolineras. En éstas, si se utiliza el modo rápido es posible cargar un auto en una hora. Y si tiene una buena autonomía, digamos de 400 kilómetros, no se tendrá que cargar el auto hasta recorrer esa distancia.

A escala mundial, poco a poco crecen las electrolineras y empiezan a cerrar las gasolineras.

Vehículo eléctrico que en su origen fue diseñado como auto de combustión interna. Foto de archivo. Claudia Sheinbaum, Jefa de Gobierno de la CDMX

En México existen hasta finales del año pasado dos mil 100 puntos de recarga y la CFE construye 100 electrolineras gratuitas para fomentar el uso de los autos eléctricos. Aquí la jefa de Gobierno de la Ciudad de México ha señalado que se quiere elevar este número para tener tres mil al final del año. Sin embargo, en Estados Unidos hay 42 mil 500 electrolineras: 20 veces más.

En la próxima década Europa planea que por ley dos terceras partes de los automóviles que se vendan sean eléctricos. Así que queda poco tiempo para desarrollar la infraestructura necesaria para cargar los automóviles eléctricos e híbridos enchufables.

Para los automóviles eléctricos se necesita tener puntos de recarga que pueden ser lenta, intermedia o rápida. En nuestras casas se puede tener un punto de recarga lenta o intermedia, según la CFE.

Sin embargo, una característica muy importante que se debe considerar es que la energía que usen los vehículos eléctricos provenga de fuentes renovables –solar, eólica, geotérmica, mini y microhidráulica, biomasa y oceánica–.

Además de tener en nuestras casas la instalación de la CFE, lo importante es que el punto de recarga esté conectado a una fuente de energía renovable; hoy lo más accesible son los paneles fotovoltaicos, para producir electricidad con la energía solar –se ha calculado que para los automóviles actuales se necesitan unos cinco paneles de 500 vatios cada uno para un auto de 200 kilovatios con una autonomía de 400 kilómetros–. Sin embargo, como en las noches no hay sol, se requiere un banco de baterías –por ejemplo, de ion de litio o sodio– para almacenar la energía proveniente del sol. Así, durante el día se cargan las baterías con el sol y durante la noche se carga nuestro automóvil en la cochera de casa. En el caso de los lugares de trabajo, se pueden tener techos de sombra para los automóviles –en sitios abiertos– hechos con paneles fotovoltaicos y baterías de ion de litio o sodio. Así, se puede estacionar el auto y enchufarlo a la corriente durante las horas de trabajo para que ya esté cargado al salir.

El sistema puede estar conectado a la red, vinculado al almacenamiento o utilizado para la recarga de vehículos eléctricos. Image: Enerack

La solución comercial es tener electrolineras en todos los puntos del país para que se pueda proporcionar carga rápida o intermedia para los vehículos con un costo. Aquí, otra vez, lo deseable es que las nuevas electrolineras sean solares, que tengan techos de paneles fotovoltaicos para proporcionar la energía necesaria, así como baterías de ion de litio o sodio. Aún estamos a tiempo de tomar las medidas para que nuestro país sea renovable.

* Texto de Juan Tonda en la página electrónica del Instituto de Energías Renovables de la Universidad Nacional Autónoma de México. Tonda adscrito al área de Comunicación de la Ciencia, del IER de la UNAM juantonda@ier.unam.mx

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