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Alejandro Israel Barranco*
Miércoles 31 de mayo de 2023
El cambio climático y el calentamiento global son temas discutidos por muchos gobiernos desde principios del siglo XXI. Un gran número de informes han revelado el impacto negativo del cambio climático, inducido predominantemente por actividades humanas. Con el aumento de la civilización y la industrialización a nivel mundial, una gran cantidad de quema de combustibles fósiles en las industrias ha llevado al grave problema de la contaminación del aire [1].
Al mismo tiempo, no se pueden ignorar las emisiones de escape de los vehículos automotores. Las emisiones de vehículos, que incluyen principalmente bióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOX) y partículas suspendidas (PM10 y PM2.5), han sido consideradas como los principales contribuyentes de los gases de efecto invernadero, lo que también ha llevado al aumento de diferentes formas de cáncer y otras enfermedades graves [2][3]. El sector del transporte en constante crecimiento consume alrededor del 49% de los recursos petroleros.
Siguiendo las tendencias actuales del consumo, se prevé que los recursos de petróleo del mundo se agoten para 2038 [4]. Por tanto, la sustitución de los recursos energéticos no renovables por fuentes de energía renovables, y el uso de tecnologías adecuadas de ahorro energético parece ser obligatorio.
Los coches eléctricos (CE) como una posible solución para aliviar los problemas ambientales relacionados con el tráfico, se han investigado y estudiado ampliamente [5- 7]. En comparación con coches de combustión interna, las características atractivas de los CE son principalmente que las baterías contienen los agentes contaminantes dentro de una caja que controla en gran medida la contaminación del ambiente.
Por otra parte, el rendimiento energético de los motores eléctricos es sumamente superior al existente en los motores a combustión. Mientras en los motores eléctricos la eficiencia tiene una media de 90%, alcanzando incluso el 95%, según algunos fabricantes, para los motores a combustión la cifra no supera el 25% para motores de gasolina, ni el 30% para motores Diésel.
Aunque el problema es evidente. El ritmo de la vida del ser humano ya no se concibe sin el uso del petróleo. Por lo que cambiar a sistemas de energías renovables se ha dificultado en todos los países. Esto ha provocado que el petróleo continúe siendo un activo económico fundamental para todos los países y para México no es la excepción.
Uno de los sectores que más energía consume es el del transporte. El balance nacional (mexicano) de energía de 2017, reportó que el autotransporte utiliza el 90% de la energía en este sector. El hecho de que el autotransporte consuma tales cantidades de energía obliga a los mexicanos a cambiar los hábitos actuales de transportación y consumo de energía.
Una de las razones fundamentales por las cuales los CE han cobrado relevancia es porque distintas fuentes de energía renovable pueden convertirse en energía eléctrica, y ésta puede almacenarse en baterías y transportarse por cables o mecánicamente. Este hecho predice que pronto en México transitará al uso de CE, como varios autores y fabricantes lo han estimado. Por lo cual es de vital importancia revisar el estado actual de esta tecnología que permite generar negocio y diseños mexicanos.
En el TecNM en Celaya, hemos trabajado en este sentido. Desde 2017 comenzamos con la conversión de un coche de combustión a uno eléctrico. Desde 2020 comenzamos con la autoconducción del mismo coche utilizando Inteligencia Artificial. Para este proyecto hemos recibido apoyo del gobierno estatal por medio del desaparecido SICES (100,000 pesos), también federal por medio de CONAHCyT (700,000 pesos) y TecNM (300,000). Invito a que más personas se involucren en este proyecto, para aprender o apoyar. https://www.youtube.com/watch?v=wlgN2UnlOjc
Notas:
[1] Wee, J.H. Contribution of fuel cell systems to CO2 emission reduction in their application fields. Renewable and Sustainable Energy Reviews 14(2), 735–744 (2010).
[2] Fenton, J., Hodkinson, R. Lightweight Electric/Hybrid Vehicle Design. 1st. edition, Elsevier, Butterworth-Heinemann (2001).
[3] Fajri, P., Asaei, B. Plug-in hybrid conversion of a series hybrid electric vehicle and simulation comparison, 11th International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment, 2008. OPTIM 2008, IEEE, pp.287–292, Brasov (2008).
[4] Ehsani, M., Gao, Y., Emadi, A. Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles: Fundamentals, Theory, and Design, 1st edition CRC Press, Boca Raton. (2010)
[5] Clement, K., Haesen, E., Driesen, J. Coordinated charging of multiple plug-in hybrid electric vehicles in residential distribution grids, Power Systems Conference and Exposition, 2009. PSCE’09, pp.1–7, IEEE/PES, Seattle, USA, (2009).
[6] Hajimiragha, A., Canzares, C.A., Fowler, M.W., Elkamel, A. Optimal transition to plug-in hybrid electric vehicles in Ontario, Canada, considering the electricity-grid limitations, IEEE Trans. Ind. Electron, 57(2), pp.690–701 (2010).
[7] Stephan, C.H., Sullivan, J. Environmental and energy implications of plug-in hybridelectric vehicles, Environ. Sci. Technol., 42 (4), pp.1185– 1190. (2008).
* Esta es una colaboración del Colectivo Miguel Hidalgo de Celaya, Guanajuato, al que pertenece el autor.
Foto de portada: Matt Palmer (@mattpalmer) / Unsplash.
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