viernes, 13 de agosto de 2010

Divulgativo: El rendimiento. Combustión Vs. Eléctrico

Muy buenas a todos.

Siempre se ha dicho que el principal inconveniente de los coches eléctricos son las baterías. Son pesadas, caras y pueden almacenar muy poca energía. Los defensores del motor de petróleo, en sus múltiples variantes, argumentan que un sólo litro de gasolina o gasóleo almacena unos 10 KWh de energía, el equivalente a unos 400 KG de baterías de plomo o unos 100-150 Kg de baterías de Litio.

Dicha afirmación es rigurosamente cierta. En términos de energía, la comparación es esa. Pero, ahora bien, lo que nuestros vecinos de la acera de enfrente no dicen es cuánta de la energía que contiene el combustible es capaz de pasar a las ruedas.

En una situación ideal, de cada 100 unidades de energía que recibe un motor en forma de combustible, 33 se transforman en movimiento, 33 se van por el tubo de escape en forma de calor en los gases y el resto se van en forma de agua caliente en el radiador.
Vaya por dios, ya en el mejor de los casos, hemos tirado el 66% de la energía en forma de calor.
Pero eso no es todo. Como situación ideal, la situación anteriormente descrita solamente se producirá con el motor en zona de par máximo, prácticamente acelerado a fondo y de manera constante. Esto es, subiendo un puerto de autovía a unos 120 kmh. Ahí podremos decir que los 10 l/100 que está gastando nuestro flamante tdi los está gastando de la manera más eficiente que sabe.
Cuanto más nos alejamos de esta situación "ideal", mas se estropean las cosas, hasta llegar al absurdo del tráfico urbano, donde, estando parados en un semáforo tenemos el motor en marcha y no producimos ningún movimiento, luego, el rendimiento es 0.

Veamos un ejemplo en dos situaciones distintas.

1.- Vehículo a 100 kmh sostenidos, terreno llano
Consumo medio 5l a los 100. Eso quiere decir que, si cada litro contiene aprox. 10 KWh, el vehículo ha consumido 50 KWh en 100 km. Ahora bien,

¿Cuanta energía hace falta realmente para mover un coche a 100 kmh de forma estable?

Pues aproximadamente, unos 150 Wh/km, ergo, 15 KWh/100 km.

En este idílico escenario, nuesto tdi consigue que un 30% de la energía que contiene el gasóleo se transforme en movimiento.

2.- Ciclo urbano
En esta ocasión, será difícil que nuestro querido tdi baje de los 8 l a los 100, ergo, 80 KWh por cada 100 km.

Nuevamente,

¿Cuanta energía necesito para mover el coche en ciclo urbano?

Pues, aproximadamente, unos 100 Wh/km, esto es, unos 10 KWh cada 100 km.

En esta caso, nuestro vehículo, con todo lo ahorrador que es, solamente es capaz de hacer que el 12,5 % de la energía del combustible se transforme en movimiento real.

Y eso que estamos hablando de coches de gasóleo de peso medio-bajo. Imaginad si fuese de gasolina y el consumo fuese de 15 l/100 km. El rendimiento? Pues si, patético.

Como resumen, los desplazamientos urbanos en coche de petróleo suponen que de cada 10 unidades de energía que pagamos en la gasolinera, tiramos a la basura 9. Genial, no?

Así pues, para los gasolineros acérrimos, convendría matizar que, por cada litro de gasolina, sólo 1 KWh de los 10 que contiene se transforma en movimiento real. (en caso de circulación urbana).

¿Que ocurre con los eléctricos?

Un coche eléctrico, por la propia eficiencia del motor, convertidor y baterías es capaz de transformar en movimiento real el 80-85% de la energía almacenada en ellas. Esto es, de cada 10 unidades que compramos, transformamos en movimiento real entre 8 y 8,5. No hay color, no? Un vehículo eléctrico solamente es unas 8 veces mas eficiente que uno de petróleo, y eso, sin contar los beneficios del frenado regenerativo, el cual, como ya sabéis, permite recargar parcialmente las baterías durante las frenadas. Esto supone, según todos los estudios, una reducción del consumo adicional del 15%, lo que haría que el rendimiento real, teniendo en cuenta el frenado regenerativo fuese entre el 92 y el 97,5%. Casi casi el pleno. ¿quien da mas?

Así pues, los 150 Kg de baterías de litio que veíamos al principio del post pueden transmitir a las ruedas 8,5 KWh, el equivalente a 8,5 litros de gasóleo. Sigue siendo muy grande la diferencia entre uno y otro, pero es 10 veces menos de lo que "proclaman" los "petroleros".

Saludos a todos! ;-)