La transición energética en el sector de los automóviles es clave para evitar un colapso climático en las próximas décadas; sin embargo, todavía no hay unanimidad de criterios en la industria de la producción de vehículos sobre los medios específicos que se usarán para alcanzarla.
Los niveles de las ventas de autos eléctricos actuales ya hablan de una transición inevitable. Según datos de la Agencia Internacional de Energía (AIE), las ventas de carros eléctricos alcanzarían unas 14 millones de unidades al cierre de este año, lo cual implicaría una cuota de mercado del 18%, es decir, casi cinco veces la que se registraba hace solo tres años.
No obstante, a pesar de ese auge del mercado mundial de los autos eléctricos convencionales, empresas como Toyota, Mercedes o Porsche estudian otras alternativas como las baterías de estado sólido y la gasolina sintética.
Todavía no termina de aclararse cuál será el tipo definitivo de alimentación que ganará la batalla del gran “cambio” en curso hacia una movilidad “limpia”. Las empresas fabricantes compiten para reducir sus costos de producción a través de las nuevas tecnologías que surgen o mejoran cada mes. ¿Qué se sabe hasta ahora de estas opciones adicionales? EF le explica.
Gasolina sintética
A inicios de este 2023, Porsche presentó un nuevo hidrocarburo sintético que, según informó la compañía alemana, se creó a partir de energía eléctrica obtenida de viento, agua y dióxido de carbono (CO2).
¿Cuál es la innovación de esta “gasolina sintética”? Según indicó la empresa, el líquido podría alimentar los motores de los carros de combustión vigentes sin la necesidad de modificarlos.
El anuncio lo hizo Porsche en febrero de este año, durante la inauguración de su nueva planta de e-fuels (combustible sintético) en Punta Arenas, Chile. Ese proyecto lo construyó en conjunto con la compañía Highly Innovative Fuels (HIF).
La apuesta de Porsche es atender a los vehículos de motor de combustión que, según las proyecciones de las que dispone la compañía, no decrecerían en mayores proporciones durante los próximos años.
“Hoy en día hay alrededor de 1.300 millones de vehículos con motor de combustión, no sólo de Porsche sino también de otros fabricantes, moviéndose alrededor del mundo. Y, según las previsiones, este número no disminuirá significativamente en los próximos 15 años, a pesar del aumento de la electromovilidad”, afirmó Michael Steiner, miembro del Consejo Directivo de la empresa.
¿Es posible el éxito de esta gasolina?
Porsche da por sentado que su inversión tendrá éxito e incluso ya ha brindado algunas estimaciones de producción.
La empresa afirma que su planta ya tiene potencial para producir 130.000 litros anuales de gasolina: una cantidad pequeña, pero que crecería exponencialmente en los próximos años.
El plan de la compañía es que ya se produzcan 55 millones de litros en 2026 y que esa cifra se multiplique por diez o más veces a partir de 2028.
¿Cuáles son sus limitaciones?
A pesar de las grandes estimaciones de Porsche, la fabricación de la gasolina sintética tiene algunas de las mismas limitaciones de producción que ya tienen otras industrias como las baterías de hidrógeno, por citar un ejemplo.
Esto es así porque su producción es a través de turbinas eólicas que generan la electricidad suficiente para dividir las partículas de agua en hidrógeno y oxígeno (hidrólisis), con el fin de usar ese primer elemento en combinación con el el CO2 de la atmósfera para formar metanol y convertir ese producto en la nueva “gasolina”.
La separación de las partículas de agua requiere de altas cantidades de energía eléctrica, la cual se debe conseguir a través de fuentes amigables con el ambiente para que se consideren más “limpias”.
Usualmente, este tipo de producción energética implica siempre algún costo ambiental y grandes inversiones, que hacen difícil escalar los niveles productivos, al menos en primera instancia.
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Baterías de estado sólido
Por otra parte, empresas como la japonesa Toyota o la también teutona Mercedes Benz exploran la apertura de un nuevo mercado de baterías de estado sólido.
Las baterías de estado sólido llevan años bajo investigación y la empresa japonesa asegura que estas contarían con una mayor autonomía (de hasta 1.200 kilómetros) y que permitirían llevar al mínimo posible el tiempo de recarga (hasta 10 minutos).
Asimismo, asegura que podría reducir el costo de las baterías de ion de litio y “cambiar drásticamente” la concepción actual de estos aparatos, que hoy son muy grandes y pesados.
Según un estudio de la agencia BloombergNEF, citado por el diario español El País, los precios de las pilas eléctricas actuales se podrían reducir hasta en un 40% si esta tecnología logra incrementar su producción y aplicación.
¿Es posible el éxito de estas baterías?
Toyota confía en poder producir estos dispositivos de forma industrial para sus vehículos eléctricos a partir de 2027 y 2028, según indicó el presidente del centro de Investigación y Desarrollo de Toyota, Keiji Kaita, al Financial Times.
En tanto, Mercedes ha anunciado su interés de contar con esa tecnología para vehículos de prueba en los próximos años, como parte de sus planes para hacer una reconversión 100% eléctrica antes de 2030.
En este caso, no se trata de un nuevo modelo de combustión, sino de un nuevo tipo de baterías, para autos que también serían eléctricos a fin de cuentas.
¿Cuáles son sus limitaciones?
La producción de baterías de estado sólido sigue siendo demasiado cara, pues todavía no se automatizan los procesos de producción ni se fabrican estos dispositivos en masa.
Según explicó el medio español El Confidencial, cada tipo de posible batería cuenta con acertijos que resolver antes de pensar en una producción en masa.
Las baterías de electrolitos sólidos a base de sulfuro, indicaron, “son prometedoras, pero menos seguras” porque liberan H2S (”un gas venenoso e inflamable”). Las baterías con electrolitos basados en óxidos “son más estables químicamente, pero su producción a gran escala es complicada debido a las altas temperaturas requeridas y su estructura en láminas apiladas”. Mientras que las baterías con electrolitos sólidos de polímeros “son más fáciles de fabricar, pero tienen una menor densidad energética”. Todo esto sigue bajo estudio.
Además, hay una barrera imposible de ignorar por la explotación de recursos necesarios para estos dispositivos.
Las baterías de carga eléctrica suelen requerir de recursos cada vez más codiciados por la industria automovilística y otros muchos sectores de la economía, que ya se pelean en medio de un limitado sistema global de extracción de materiales conductores como el litio, el cobalto, el paladio o el níquel. Estas peleas suscitan tensiones geopolíticas entre potencias como Estados Unidos y China, que entienden su relevancia para el dominio de la industria más cercana.
¿Cómo marcha la transición energética?
A pesar de estos proyectos, el solo hecho de que cada vez se hable más sobre los nuevos sustitutos de los combustibles fósiles hace más palpable que la transformación energética del sector automovilístico es un paso inevitable y que, además, está en plena aceleración.
En 2010 se estimaba que la venta de carros eléctricos no alcanzaba ni un 0,01% de la cuota general del mercado, pero en 2022 alcanzó un 13% y este año cerraría en un 18%, según las previsiones de la AIE.
Sin embargo, la AIE también ha señalado que existen barreras de acceso y tecnológicas que hacen que la mayoría de las ventas actuales se concentren en mercados más desarrollados como China, Europa y Estados Unidos.
Además, estima que faltan algunos años para que se alcance el pico en la demanda de gas, petróleo y otros derivados fósiles; aunque este llegaría antes de 2030.
La transición está en marcha, pero, al igual que ya ha pasado con las principales nuevas tecnologías en los últimos años (como las computadoras portátiles o los teléfonos celulares), tomará más tiempo que se terminen de optimizar las nuevas opciones de movilidad, que se terminen de encontrar sus mejores fórmulas de diseño y sus costos de producción, y que esto permita llevarlas a todo el planeta y no solo a los mercados más adinerados.
