Las tecnologías que han escrito la historia del coche sostenible
En las últimas décadas la industria del motor está afrontando el reto de conseguir que nos movamos en vehículos lo más respetuosos posible con el medio ambiente. En este camino muchos y diversos han sido los hitos que han supuesto un avance e importantes son aún los logros a conseguir para llegar a un futuro con coches limpios que sean el eje principal de una movilidad sostenible.
Hacemos un repaso a los avances que nos han traído a donde estamos y a los que previsiblemente nos llevarán a la meta en un futuro próximo.
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En 1989 Audi presentó en el Salón del Automóvil de Frankfurt el Audi 100 2.5 TDI equipado con un motor turbodiésel con inyección directa y regulación completamente electrónica.
El lanzamiento de este motor supuso un punto de inflexión y el comienzo del avance del diésel frente a la hasta entonces omnipresente gasolina.
1992: Normativa Euro 1
La normativa Euro de emisiones es el reglamento de la Unión Europea que fija los límites de emisiones contaminantes de los vehículos a motor.
En el año 1992 se impone a todos los fabricantes de vehículos europeos, someterse a la normativa Euro 1 que obligaba a reducir las emisiones tanto a vehículos diesel como gasolina. Para ello se implementó un componente (un catalizador) en el tramo intermedio del tubo de escape, cuya función era reducir y transformar los gases de combustión del coche. El mecanismo utilizado es reacciones REDOX (reducción-oxidación) donde en una primera parte, los dióxidos de nitrógeno se convierten en nitrógeno molecular (reducción), y en la segunda parte los hidrocarburos no quemados y el monóxido de carbono, se convierten en dióxido de carbono y agua (oxidación). El catalizador esta formado por cerámicas y metales preciosos que favorecen junto a las altas temperaturas que alcanza el catalizador (300ºC), las reacciones REDOX.
En la imagen se puede ver cómo ha evolucionado con el tiempo y en las líneas siguientes se detallan las fechas de aplicación de cada norma.
1996 : Vehículo eléctrico primera generación
General Motors lanza, aunque sin éxito, el primer coche eléctrico producido en serie con su modelo EV1. Este modelo fue apartado del mercado en 1.999.
1996: Normativa Euro 2
Entre los años 1992 y 2005, se imponen sucesivas normativas Euro que son más restrictivas a medida que pasan los años. Se centran básicamente en modificar o mejorar el catalizador de la normativa Euro 1, aunque otros fabricantes optan por disminuir el tamaño de los motores de los vehículos para que consuman menos combustible. Para ello usan sistemas de sobrealimentación (turbos, compresores) para obtener los mismos rendimientos en menores cilindradas, conllevando a menores consumos y menores emisiones. Otra forma de mejorar la mecánica es añadir más marchas a las cajas de transmisión, con el fin de circular a menores regímenes de motor, consumiendo menos combustible. Al circular a menores revoluciones se genera menos monóxido de carbono (por la mayor calidad de la mezcla al darle tiempo a reaccionar mejor al combustible con el comburente), menos hidrocarburos sin quemar (se aprovecha mejor el combustible) y menos óxidos de nitrógeno (se alcanza menores temperaturas en el motor).
1997: Primer Híbrido gasolina producido en serie.El Toyota Prius fue lanzado en Japón, siendo el primer vehículo híbrido producido en serie. En 2001 fue lanzado en otros mercados a nivel mundial.
1998: Motor diesel HDi
En 1998, PSA Peugeot Citroën desarrolla la tecnología HDi (High pressure Direct Injection) para motores diésel. Sus motores utilizan el «common rail» (canal común de inyección a alta presión) que permite mejorar la inyección y disminuir el ruido, el consumo y las emisiones.
2000 Filtro de partículasEl filtro antipartículas (abreviado FAP) es un filtro integrado en el convertidor catalítico que atrapa las partículas de carbono generadas en la combustión cuando pasa el gas de escape. El FAP suprime así las emisiones de partículas y de humos protegiendo el medio ambiente. Este componente lo suelen montar los motores diésel para cumplir con la normativa de consumos y emisiones, concretamente la norma Euro4.
Con el filtro antipartículas se consigue capturar cerca del 99% de las partículas contaminantes en un filtro, y este, mediante calor y el agregado de un aditivo, se regenera destruyendo las partículas. Un vehículo propulsado por diésel, con un filtro instalado, no emitirá humo visible de su tubo de escape.
En el año 2.000 PSA lanza en exclusiva mundial su patente de filtro anti-partículas aditivado en un Peugeot 607. El uso de estos filtros no se ha generalizado hasta finales de la primera década del siglo y no ha sido hasta 2.011 cuando ha sido obligatorio en Europa por normativa Euro V.
2004 : Norma Euro 3
2004 Micro híbrido Stop & Start.
La idea de tener un sistema que apagara el motor cuando no se necesite (por ejemplo, detenido en un semáforo) se viene pensando desde hace mucho tiempo atrás. Ya en la década del 70 el Toyota Crown venía con un sistema que apagaba el motor 1.5 segundos después de que el auto se detuviera, y lo hacía funcionar de nuevo en cuanto se apretaba el embrague.
Fabricantes europeos como Volkswagen y Audi hicieron sus propios sistemas usando el mismo principio, pero los altos costos extra comparado con el poco beneficio hicieron que no tuviera mucho éxito.
La primera comercialización con éxito fue en 2004, cuando Citroën lanza en los modelos C2 y C3 su sistema Stop & Start que permite parar el motor en los semáforos y atascos para reducir las emisiones. El sistema, que utilizaba la tecnología de alternador reversible, conseguía reducir en 5 g/Km las emisiones de CO2.
En el 2008, cuando BMW introdujo un sistema fabricado por Bosch, el uso de esta tecnología se empezó a generalizar y hoy en día está disponible en muchos de los fabricantes.
2006 Norma Euro 4 2007 Neumáticos Energy SaverEn 2007 Michelin lanza la tecnología de neumáticos Energy Saver, unos neumáticos con muy baja resistencia a la rodada que reduce dicha resistencia en un 15% respecto al neumático medio ahorrando g/KM en emisiones de CO2.
2009 EcodiseñoEn torno a 2009 los fabricantes comienzan a implantar políticas de ecodiseño o ecoconcepción, siguiendo las siguientes reglas para reducir el impacto de la fabricación de vehículos en el medio ambiente:
- No utilizar sustancias tóxicas o crear ciclos cerrados sólo cuando sean estrictamente necesarias.
- Minimizar el consumo de energía y de recursos durante la fase de fabricación y transporte mediante el ahorro y la eficiencia energética.
- Utilizar nuevos materiales y diseños estructurales que minimicen el peso del producto sin afectar a la flexibilidad, resistencia al impacto y funcionalidades requeridas.
- Minimizar el consumo de energía durante la fase de uso, que es lo que más penaliza medioambientalmente hablando en los automóviles y camiones.
- Promover reparaciones y actualizaciones especialmente en productos eléctrico-electrónicos.
- Promover la máxima durabilidad para aquellos productos cuyo final de vida tenga un impacto ambiental importante.
- Emplear materiales, tratamientos superficiales o elementos estructurales que protejan los productos de la suciedad y corrosión, alargando la vida y minimizando el mantenimiento.
- Facilitar las actualizaciones, reparaciones y reciclaje mediante acceso fácil, etiquetado, modularidad, desmontaje sencillo y manuales.
- Utilizar tan pocos elementos de unión como sea posible. Pueden ser tornillos, adhesivos, soldadura, cierres o enganches dependiendo del periodo de vida estimado.
- No conviene olvidar lo que se puede denominar como nueva idea de producto que se basa en fijar la atención no en el producto físico, sino en las funciones que satisface, analizando: La necesidad/es que satisface el producto actual, la optimización de las prestaciones del producto y la posibilidad de desarrollar un sistema alternativo que satisfaga mejor esa necesidad.
En el año 2.010 vuelven los vehículos eléctricos con nueva tecnología para intentar asentarse en el mercado de turismos e industriales.
Marcas como Renault, Peugeot o Citroën comercializan en Europa modelos destinados al gran público. El precio (pese a las ayudas y subvenciones), la escasa autonomía y la falta de infraestructura hace que las ventas de estos vehículos continuen siendo muy marginales.
2011 Diesel híbridoEn 2011, PSA Peugeot Citroën lanza 4 modelos (Peugeot 3008, Peugeot 508 y Citroën DS5) equipados de un sistema híbrido eléctrico-diesel, el primero en el mundo en utilizar ese tipo de combustible. Buscan así mejorar el rendimiento del híbrido eléctrico-gasolina con una reducción de consumo ligado al motor diesel.
2011 Normativa Euro 5En el año 2009 se implementa la normativa Euro V, en la que aborda sobre todo para los vehículos diesel la eliminación de la materia particulada que producen. Esta materia particulada es originaria de las impurezas del diesel y tiene diferentes tamaños, siendo los más peligrosos los de menor tamaño pues tienen mayor poder de penetración en los organismos vivos. Para eliminar estas partículas se obliga a todos los fabricantes a implementar un filtro antipartículas (FAP ó DPF), que consiste en una trampa para las partículas sólidas en suspensión, quedando retenidas en una especie de panel de cerámica con poros muy finos. Cuando este filtro se satura se regenera automáticamente mandando una orden a la centralita para que aumente la temperatura de los gases de combustión para eliminar estas partículas. Es necesario un periodo de 10-20 minutos donde el motor no ha de pararse y el consumo de diesel aumenta entorno un 20%.
Existen dos tipos, los que tienen aditivo y los que no lo tienen. Los que tienen aditivo son más eficaces pero dependen de un líquido que se va consumiendo en función de los kilómetros que se realice. Tiene una duración de entorno a 120,000km y un coste de 120€ el litro (se usan 3 litros).
2013 : La eclosión de TeslaEn 2.013 el Tesla Model S, un vehículo 100% eléctrico, se convierte en el lider de ventas de su segmento en USA con más de 14.000 ventas, por delante de sus competidores de motor de combustión de Mercedes, BMW, Lexus o Audi. Al fin un coche eléctrico se convierte en Gran venta.
2015 : Normativa Euro 6.1
Mientras que en los gasolina se centran en disminuir el tamaño de los motores, reducción de peso y uso de turbocompresores, la normativa Euro VI sale en el año 2014 con el objetivo de reducir de forma drástica las emisiones de los vehículos diesel. Para ello se recurre a un compuesto líquido llamado AdBlue que se va administrando en pequeñas dosis en los gases de combustión generando una reacción química a alta temperatura que produce amoniaco que descompone las moléculas de óxidos de nitrógeno en nitrógeno molecular y agua, que no son nocivos para el medio ambiente. No hay que confundir el AdBlue, con el líquido usado en los filtros antipartículas con aditivos.
El depósito de AdBlue dura entorno a 10.000 km, en el que puede ser rellenado por el mismo usuario. Rellenar el depósito tiene un coste de 30€ aproximadamente, precio ridículo en comparación con el gasoil que se va a gastar en esos kilómetros. Como curiosidad hay que comentar que cuando se acabe el depósito de AdBlue, el vehículo se parará automáticamente a pesar de tener diesel debido a que tiene una función en la que no podrá circular por no cumplir la homologación por la que ha sido fabricado.
2016 Neumáticos Tall Narrow
Michelin lanzará en 2.016 la tecnología Tall&Narrow, que con la reducción de la anchura del neumático y el aumento del diámetro permite limitar la resistencia a la rodada por reducción de la superficie de contacto. Según el fabricante esta tecnología permitirá reducir en 2 gr por Km las emisiones de CO2.
2019 Híbrido plug-inSe prevé que en 2.019 se comienza a extender la tecnología Híbrido plug-in, con capacidad de enchufarse a la red para recargar las baterías, aunque manteniendo un motor de combustión para asegurar una mayor autonomía.
2020 Reglamentación CO2 En 2.013 el Parlamento europeo llegó a un acuerdo sobre objetivos de emisiones para 2.020. Dicho acuerdo fija un valor medio de 95 gr CO2/KM para los vehículos comercilizados ese año. En términos de consumo, esto equivale a 4,1 l/100 Km en gasolina o 3,6 en diesel. 2020 Vehículo autónomo2.020 es el año que todos los fabricantes están fijando como horizonte para la comercialización del coche autónomo. Las diferentes fases de desarrollo y la revisión de las legislaciones al respecto cuentan con ese plazo para conseguir que coches autónomos comiencen a rodar por las carreteras.El coche autónomo debería permitir reducir emisiones y consumo, al limitar los frenazos, optimizar la velocidad y las aceleraciones.
Hasta ahora estas han sido las tecnologías que en 25 años han supuesto un gran avance en la sostenibilidad de un medio de transporte que a día de hoy es irrenunciable para muchas personas.
En el futuro muy próximo nuevas formas de utilizar los vehículos, más racionales y comunitarias, ayudarán a limitar las emisiones, pero es la tecnología la que va a aportar más en este sentido para asegurar que los coches puedan convivir con una visión más sostenible de la movilidad.
Deputy Director for sales for Citroën Retail at Citroen España
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