miércoles, 29 de abril de 2015

Autos: ¿eléctricos o de gasolina?

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Hay un debate cada vez más intenso acerca de la sustitución de vehículos convencionales (VC) por vehículos eléctricos (VE). En general, se cree que la transición debe retrasarse, mientras que algunos pensamos que debe acelerarse. Actualmente los vehículos eléctricos tienen un mayor costo inicial y debido a las baterías pueden causar una mayor contaminación que los VC en la etapa inicial. Recientemente, un artículo en la prestigiada revista Scientific Reports, la versión de acceso abierto del grupo Nature, analizó la conveniencia de sustituir VC por VE y encontró que al menos existen dos beneficios no percibidos al usar vehículos eléctricos para hacer frente al cambio climático; y por ende es imperioso apoyar aceleración en la sustitución de VC por vehículos eléctricos. El trabajo concluye que, dado que los vehículos eléctricos, durante su funcionamiento, emiten mucho menos energía térmica al ambiente que los VC en el mismo kilometraje, la sustitución puede mitigar el efecto de isla de calor urbano. Este sencillo hecho implica que se reduce con ello el consumo energético de los acondicionadores de aire, beneficiando localmente el entorno y por supuesto en sentido global reduciendo el consumo energético. En particular, el trabajo analizó la situación de la ciudad de Beijing, China y encontró que los vehículos eléctricos disipan solamente el 19.8% del calor total emitido por VC por kilómetro. Con este resultado la sustitución de VC por los vehículos eléctricos en 2012 podría haber mitigado el efecto de la isla de calor del verano en aproximadamente 0.94 °C. Esta reducción de la cantidad de electricidad consumida diariamente por aparatos de aire acondicionado en los edificios en ciudades del tamaño de la ciudad de México podría alcanzar los 14.44 millones de kilowatts-hora (kWh). En resumen una posible reducción diaria en 10,686 toneladas equivalentes en emisiones de CO2.
Estas son las bondades para mitigar el cambio climático que ofrecen los vehículos eléctricos. Sin embargo, considero importante mencionar que los vehículos eléctricos son más rendidores que los VC en recorrido. Analicemos algunos casos disponibles actualmente en México.
Primero el Leaf de la Nissan con un banco de baterías equivalente de 24 kWh y una autonomía de más de 160 km, es decir con un rendimiento de 6.66 km/kWh, y dado que el precio del kWh en México es cuando más caro de $3.44 por kWh es decir recorrer 160 km nos cuesta menos de $83 si usáramos un Leaf. Es decir, menos de un peso por kilómetro ($0.51). ¿Qué pasa si tenemos un Spark de la Chevrolet? Este vehículo será comercializado a mediados de este año. El banco de baterías es de 21.4 kWh y una autonomía de 130 km. Con este automóvil también el precio por kilómetro sería menor a un peso ($0.53). Hoy existe en el mercado mexicano el i3 de la BMW, también eléctrico, tiene una autonomía entre 130 y 160 km y un banco de baterías de aproximadamente 22 kWh con un costo muy similar al del Spark o al Leaf, dependiendo de las condiciones de manejo; con un costo menor a un peso por kilómetro también.
Para poder comparar analicemos los costos de recorrer los 160 km cuando usamos nuestros automóviles de gasolina. Supongamos un rendimiento en ciudad de 12 km/l, es decir gastamos 13.3 litros en recorrer esos 160 km y dado que el litro de gasolina magna cuesta $13.75 el litro la inversión será de más de $180, es decir más de un peso por kilómetro ($1.12). Claramente, el kilómetro recorrido con un auto eléctrico es más barato que en un VC.
Seguramente, los versados en cuestiones de ingeniería y economía comentarán que la eficiencia de los cargadores no puede ser del 100% y eso se asume implícitamente en mis cálculos, también que en la ciudad el consumo puede ser mayor. Para lo primero tengo que comentar que efectivamente eso se considera en mis cálculos, pero que difícilmente la eficiencia de los cargadores es menor al 70%, con ello los cálculos todavía son favorables al vehículo eléctrico. En cuanto a la segunda observación, comento que los vehículos eléctrico efectivamente se apagan en cuanto se detiene el vehículo con lo cual el consumo energético disminuye muchísimo en situaciones de tránsito pesado.
Como ya he mencionado en otros artículos, el costo de la tarifa DAC de CFE que he utilizado aquí, tiene dos aspectos que castigan el rendimiento de los autos eléctricos. Primero, el costo de la energía en tarifa DAC es mayor que el costo de la energía eléctrica que proviene de sistemas fotovoltaicos, en la región central de México, por lo tanto el costo por kilómetro será menor si se tiene sistemas fotovoltaicos que son una fuente renovable de energía. Segundo, la mayoría de los mexicanos pagan menos de $3 por kWh, con lo que el costo del kilómetro todavía disminuye en los vehículos eléctricos, esto es todavía más notorio para las empresas. Esto último puede ser importante cuando se tiene una flotilla y los recorridos diarios sean menores a los 100 km.
Por otro lado, un aspecto adicional para aquellos versados en cuestiones de sustentabilidad y de rechazo al uso de vehículos eléctricos. Debemos considerar que aunque la energía eléctrica usada para cargar las baterías del vehículo eléctrico sea generada con hidrocarburos, es mucho más barato plantear un esquema de secuestro de carbono en la planta generadora que proponer acciones de secuestro distribuidas a lo largo de las calles o de los propios vehículos.
Por la brevedad del espacio he dejado fuera otras consideraciones; sin embargo la intención de este texto es invitar a realizar un verdadero análisis financiero para poder decidir si es importante para la economía el impulso a la utilización de vehículos eléctricos. La ambiental ya ha quedado clara con el estudio que mencioné al principio.
Considero impostergable el impulso al uso de las fuentes renovables de energía y espero estos simples argumentos sirvan como un punto de partida.

Una versión resumida de este artículo fue publicado el día 29 de Abril

miércoles, 1 de abril de 2015

Periodismo ciudadano y científico

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Para poder construir una sociedad dentro de un esquema de bienestar social y con base en conocimiento, es urgente la necesidad de mantener colaboraciones entre científicos y periodistas o comunicólogos. En reiteradas ocasiones muchas personas hemos manifestado que necesitamos tomar decisiones basadas en el conocimiento y deseamos contribuir a ello. Sabemos que en nuestro país tenemos déficit de personas capacitadas, basta reiterar que nos hacen falta como el doble de científicos profesionales para poder estar a la par de otros países, digamos Brasil y mucho más para tener la misma densidad de científicos en términos de la población de países con mayor índice de bienestar.
En este contexto, les comento que acepto con gusto participar en actividades colaborativas con periodistas o comunicólogos, ya que considero que ellos pueden desarrollar de una mejor forma la comunicación de los nuevos conocimientos que generamos los científicos. Así el pasado mes de marzo la Dra, Rosaura Ruiz, de la Facultad de Ciencias de la UNAM, me invitó a participar en el 4to Taller Jack F. Ealy de Periodismo Científico al cual asistí con agrado. Participé en la mesa de cambio climático con la charla de energías renovables y la mitigación del cambio climático.
En esta plática comenté que estamos viviendo un cambio climático antropogénico, en una situación de marcada pobreza extrema en nuestra población (México tiene más de 50% de pobres); además estamos agotando los recursos naturales: los bióticos, los minerales los hidrocarburos, etc. Tenemos desarrollo económico para unos cuantos, México genera ricos muy ricos, pero hay muchos pobres. La buena noticia es que en México tenemos un sector científico profesional, es decir, un sector científico que genera conocimiento de su entorno. En la actual situación donde hay científicos profesionales y divulgadores profesionales; pero todavía sin llegar al número adecuado para el tamaño de nuestra población necesitamos construir una alternativa.
En aquella ocasión comenté que aunque tenemos conocimiento del impacto de lo que hacemos y que también sabemos cómo mitigar este impacto negativo, no lo hemos podido transmitir a la población en general.
Déjenme comentar parte de nuestra precaria situación. Hoy en día estamos agotando todos los recursos y los estamos utilizando como si fueran eternos. Sabemos que el planeta es finito y todo se acaba, todos ustedes están usando automóviles, televisiones, refrigeradores, celulares, etc. Todo ello consume recursos naturales y no necesariamente de una manera renovables. Es decir, estamos acabando con algunos recursos naturales. Dada esta situación, surge la pregunta: ¿quién nos dio el derecho de utilizar el petróleo que está en el subsuelo y quemarlo? Se dice que lo pagamos pero, ¿quién nos dio el derecho a quitárselo a las futuras generaciones? Nosotros lo estamos quemando y las personas que vivan dentro de 200 años van a tener que secuestrar el carbono liberado por nosotros aunque no hayan quemado ese petróleo. Esta es una pregunta para la conciencia, pero al mismo tiempo para los licenciados en derecho preocupados por la sustentabilidad. Como ya lo he mencionado varias veces, esto parece ser un ejemplo del fenómeno llamado “tragedia de los comunes”. Cuando en el año 1900 se empezó a quemar el petróleo no se conocían los efectos, ahora precisamente el efecto de estar quemando el petróleo está cambiando el nivel del mar, está cambiando la salinidad del mar, está cambiando nuestro entorno. Estamos cambiando nuestro planeta y quién nos da derecho a eso. Tenemos que pensar en qué es lo que está pasando.
Desde mi punto de vista necesitamos convencernos y empezar a tomar acciones que ayuden a mitigar nuestro impacto, acciones que disminuyan nuestra huella ecológica; pero antes tenemos que conocer la problemática y sus posibles soluciones.
A pesar que pareciera que la tecnología nos está orillando a cambiar nuestro planeta, estoy convencido que una tecnología basada en el conocimiento integral de los procesos que desencadena es precisamente una herramienta que nos brinda la posibilidad de desarrollarnos sustentablemente: tener bienestar social, desarrollo económico y sana convivencia con la biota.
Quiero comentarles que las fuentes renovables de energía son un mecanismo acelerador de la economía. Recordemos que las fuentes renovables de energía son aquellas fuentes que se utilizan a una tasa menor de la que se produce,.es decir, que no vamos a usar más energía de la que podemos recuperar. Con el petróleo no es así, el petróleo lo quemamos y no estamos esperando millones de años para que se forme nuevamente. Recordemos nuestro planeta está cerrado y todos los biólogos, ecólogos, oceanógrafos, es más, todo mundo está de acuerdo en que la tierra es finita, lo único que le entra es la energía del Sol. Es más el petróleo es energía del Sol almacenada por organismos vivos y preservada por millones de años. La energía solar, tanto fototérmica como fotovoltaica, la energía eólica, la energía geotérmica son fuentes de energía que se pueden utilizar ya. No tenemos que esperarnos. Hoy podemos calentar agua con calentadores solares y generar electricidad con paneles fotovoltaicos. México genera electricidad con grandes turbinas eólicas, tiene plantas geotérmicas y solares y algunas plantas generadoras de electricidad con biogás, producto colectado en rellenos sanitarios. Esto es una realidad tenemos que comunicarlo para que las personas puedan decidir y optar. Hay tarifas que cuestan más que poner fotovoltaicos a los precios actuales, ¡imagínense dentro de un futuro!
Este escrito es una muestra de lo que deberíamos hacer en conjunto los científicos y los periodistas o divulgadores. Este escrito es un ejemplo de un ciudadano que desea comunicar lo que sabe y conoce.
Recordemos que el periodismo ciudadano se hace por ciudadanos deseosos de compartir información con otras personas. La ciencia ciudadana es una actividad humana con el objetivo de generar conocimiento por parte de ciudadanos siguiendo una metodología. Considero estamos listos para conjuntar esfuerzos y crear un periodismo y ciencia ciudadanos.
Este no es un llamado individual, existen actualmente organismo que promueven este tipo de actividades. Por ejemplo: La Unión de Morelos, Academia de Ciencias de Morelos y Más ciencia para México, en Twitter hay muchísimos ejemplos; @MasCienciaMx, @ciencia140, @CienciaUAEM106, @_masUNAM, @Erenovables, @aggregatte, etc. son algunos casos, y así podemos mencionar muchos más. Considero importante que nosotros mismos comencemos a seleccionar nuestra fuentes de información para poder decidir con base en el conocimiento. Hacia un periodismo ciudadano y científico para construir la sociedad del conocimiento.

Una versión resumida de este artículo fue publicado el día 1 de Abril en el periódico la Unión de Morelos.