La electromovilidad una transición inevitable

Uno de los problemas que las personas que ocupan las presidencias municipales deben abordar en nuestros días es el sistema de transporte en las ciudades que tienen a su cargo. A esta problemática no escapa ninguna ciudad o municipio y en toda la República Mexicana la demanda de un transporte seguro, limpio y de calidad es un denominador común. Ya hemos abordado el tema desde hace más de diez años y en diferentes momentos hemos tocado este punto de diversas formas. Retomo el tema ya que este día lunes llegaron a mis manos dos revistas “Guía Mejor Gestión Pública” y “Eficiencia Energética” que abordan la problemática del transporte. La primera una revista dedicada a las presidencias municipales y editada por “Alcaldes de México”, la segunda editada por el Fideicomiso para el ahorro de la Energía Eléctrica (FIDE). El artículo de David Ramírez Vera en Guía Mejor Gestión Pública nos habla sobre el “Mejor transporte para incrementar la calidad de vida” y nos narra las diferentes estrategias implementadas que van desde el fomento a la educación vial, uso de tecnología digital, programa de movilidad no motorizada, y restricción de zonas a transportes de carga. Estas estrategias se suman a los llamados sistemas de autobuses de transporte rápido (BRT) que existen en otras ciudades.
La definición e implantación de estas estrategias están siendo acompañadas, en el mundo, por un verdadero cambio en el transporte hacia la electromovilidad para transformar el transporte en uno de calidad y no contaminante. Como lo hemos señalado en diferentes ocasiones, las estrategias de corto plazo que no impulsan un cambio tecnológico hacia un transporte sin emisiones locales (como el Hoy No Circula) son nocivas y en el largo plazo no funcionan, generando costos adicionales para la población y deteriorando la calidad del vida en las ciudades.
En este sentido el número especial de la revista del FIDE comparte información con mayor riqueza técnica y es más útil para definir políticas de largo plazo que consideren la eficiencia energética en la movilidad. Es importante hacer mención que la planeación, en conjunto con el tratamiento de datos masivos sobre las necesidades de movilización de las personas es uno de los puntos a considerar en la logística 4.0. De acuerdo con Miguel Asai y José A. Valdés, la llamada logística 4.0 se basa en la automatización de la producción y el uso de la electrónica que persigue la comunicación directa entre las instalaciones, las unidades de transporte y las personas, para operar conjuntamente todas las partes en un sistema de transporte eficiente. Así, desde mi perspectiva, para lograr esta interoperabilidad, la electrificación del transporte parece una transición inevitable. Es más quiero resaltar que en ese número de la revista del FIDE, el artículo de Francisco Bojórquez y Javier Hernández, muestra de una forma sencilla cómo el motor eléctrico presenta un mayor torque y una mayor potencia en términos de las revoluciones por minuto que un motor de diésel. Con esto, se puede afirmar que el motor eléctrico es unas cuatro veces más eficiente que el de diésel o el de gasolina. En términos monetarios, en este momento, mis cálculos indican que el costo del kilómetro recorrido en un auto eléctrico es menor al 60% del costo del kilómetro recorrido en un auto de gasolina; por supuesto el costo en el caso eléctrico está mostrando una tendencia a la baja con caída más rápida que en el caso de los combustibles fósiles, que también tecnológicamente se están haciendo más eficientes. En nuestro país se están realizando desarrollos tecnológicos para alcanzar la electromovilidad, tanto la UNAM, IPN, Instituto Tecnológico de México, el INEEL, entre otras instituciones de investigación y desarrollo albergan y fomentan estos esfuerzos; además de algunas empresas mexicanas que están promoviendo productos con tecnología mexicana.
Sin embargo, debemos remarcar lo que anotamos hace algunos años que el actual sector de la industria automotriz está respondiendo en forma lenta a la electrificación del automóvil y las cadenas de valor de este sector empresarial debieran irse transformando en proveedores de partes para vehículos eléctricos. Lo mismo podemos decir de las propuestas de los sistemas de transporte público en las ciudades. En algunas ciudades, como por ejemplo Cuernavaca, podríamos saltarnos los BRT con motores de combustión interna, aunque sean eficientes, e instalar sistemas eléctricos; ya sean de baterías o trolebuses. Por supuesto, que desde mi perspectiva, las nuevas iniciativas de transporte ferroviario en el sur sureste de nuestro país debieran ser de trenes eléctricos, con lo que se minimizarían las emisiones a lo largo de la vía y las personas que habitan las comunidades por donde pasarán estos trenes podrían generar la energía eléctrica con fuentes renovables y recibir un pago directo. María Elena Lárraga señala, en su artículo en la revista del FIDE, que México cuenta con una diversidad de recursos en fuentes renovables de energía que posibilita la reducción acelerada y efectiva las emisiones de gases de efecto invernadero derivadas del transporte al transitar a la electromovilidad.
En nuestro país se genera información, de diferente calidad y con diferentes fines, pero debemos acostumbrarnos a obtenerla y analizarla. Con esto quiero invitar a los lectores y en particular a las personas que tienen a su cargo la definición de políticas públicas en transporte a enterarse al leer la información que están generando los Alcaldes de México [1] en términos generales de gestión pública y, en particular, la del FIDE sobre temas energéticos y, por supuesto que, con esta información tomar decisiones basadas en el conocimiento.



Una versión previa de este artículo fue publicada el día 19 de Febrero en el periódico La Unión de Morelos.

Urge la electromovilidad

Ya en varias ocasiones he comentado que para contender contra el cambio climático debemos transitar en forma urgente a la electromovilidad en nuestro país; sin embargo algunas personas inmediatamente me responden que no es adecuada la electromovilidad, ya que la energía eléctrica, hoy en México, es generada con hidrocarburos y, por lo tanto, también contribuye a la emisión CO2. Esta frase aunque parece cierta no es exacta, ya que debemos hacer la comparación cuantitativa de esas emisiones y de las tecnologías para evitarlas o mitigarlas. Tratando de realizar estas comparaciones, recientemente fue publicado un trabajo de investigación en la revista Scientific Reports que estudia las emisiones de gases de efecto invernadero reales de vehículos eléctricos con baterías y de vehículos híbridos enchufables. Antes de continuar, déjenme dejar claro a lo que me refiero por vehículo eléctrico con baterías (BEV): un vehículo con motor eléctrico y un banco de baterías que se cargan conectándose en sitios específicos. En cambio los vehículos híbridos enchufables (PHEV) son automóviles con dos motores, uno de gasolina y otro eléctrico con un banco de batería más pequeño en comparación con el BEV, pero que también se conectan a la red eléctrica para poder cargar sus baterías. A pesar de que los PHEV tienen un motor de gasolina el estudio concluye que el potencial de mitigación de CO2 de PHEV es más grande de lo esperado y por supuesto que son mucho más convenientes que los vehículos de gasolina o diésel convencionales. A menudo, los BEV son vistos como muy superiores a los PHEV, ya que solo son eléctricos y no tienen emisiones directas durante la conducción; en cambio los PHEV en ocasiones si queman gasolina en algunos momentos. Sin embargo, la comparación debe hacerse en términos de los kilómetros recorridos con una capacidad de batería dada, ya que esa es la energía utilizada y que no emite. El estudio al que me refiero presenta la primera descripción sistemática de los hallazgos empíricos sobre el uso en condiciones reales de PHEV y BEV. Contrariamente a lo intuitivo se encontró que, los PHEV con aproximadamente 60 km de autonomía en el mundo real recorren eléctricamente tantos kilómetros anuales como los BEV, aunque tienen una batería mucho más pequeña. En consecuencia, el PHEV recargado con electricidad renovable puede contribuir en gran medida a la mitigación de gases de efecto invernadero durante la transportación con automóviles. En este resultado se incluyó el hecho de que en la fabricación de un vehículo BEV se generan mayores emisiones de CO2eq en comparación con el proceso de producción de un PHEV, simplemente por el tamaño de la batería. Por esta razón los PHEV, en el momento del uso presentan hoy mayores ahorros de CO2eq que los BEV y, por supuesto, que ambos vehículos eléctricos emiten menos gases en comparación con los vehículos convencionales.
Además se encontró que el factor de utilidad promedio (definido como la porción de kilómetros recorridos con el motor eléctrico) depende principalmente de la autonomía eléctrica del vehículo y oscila entre el 15 y el 35% durante aproximadamente 20 km, entre el 40 y el 50% durante 40 km y aproximadamente el 75% para aproximadamente 60 km de autonomía. Es importante hacer notar que los vehículos PHEV con autonomía de 60 km solamente requieren de un banco de batería de menos de la mitad de los actuales BEV. Por lo tanto, para estos vehículos PHEV un sistema de carga rápida todavía aumentaría la ventaja, y si los recorridos diarios son menores a los 60 kilómetros la conveniencia es evidente. Por otro lado, con la ventaja de que los PHEV pueden ser utilizados en situaciones de emergencia solamente con el modo de combustibles y recorrer grandes distancias la aceptabilidad de los PHEV es mucho mayor entre las personas. Actualmente, todos los vehículos eléctricos disminuyen las emisiones de CO2eq en comparación con los vehículos convencionales (gasolina o diésel). Por supuesto que una descarbonización de la generación de electricidad, es decir la producción de electricidad con fuentes renovables, todavía disminuirá considerablemente las emisiones de CO2eq de los BEV y PHEV. Esto estudios fueron realizados en Alemania y EEUU, pero las variaciones de los resultados en nuestro país no serán muy grandes y, dada la altitud de la mayor parte de territorio nacional, seguramente los resultados indicarán una mayor conveniencia de los autos eléctricos o híbridos con respecto a los de gasolina.
Aunque este estudio fue realizado con automóviles se puede esperar que sus resultados puedan ser similares cuando se trate de autobuses; de aquí la conveniencia de que también el transporte público urbano como suburbano inicie su transformación hacia la electromovilidad.
Este tipo de estudios apuntan a que debemos promover el uso de vehículos eléctricos o híbridos para disminuir la emisión de gases de efecto invernadero. Adicionalmente, como lo he mencionado con anterioridad, el costo de un kilómetro recorrido en forma eléctrica es aproximadamente el 65% del costo del mismo kilómetro recorrido con motor de combustión interna a los precios actuales de la electricidad y la gasolina. El llamado a la sociedad a promover la electromovilidad es urgente; además también es apremiante recordarle a las empresas del sector automotriz que inicien su transformación como proveedores de partes de autos eléctricos o quedarán fuera del mercado en un futuro cercano.



Una versión previa de este artículo fue publicada el día 22 de Agosto en el periódico La Unión de Morelos.

Visualizando el futuro: transporte eléctrico

La atención de los problemas urgentes como el combate al robo de combustibles es una de las acciones que está implementado el gobierno mexicano y que no necesariamente son la solución de la problemática de sustentabilidad que enfrenta el país y en general el mundo. En este sentido es que desde otros sectores debemos apuntar a la solución de problemas de raíz y visualizar estrategias que en el largo plazo conlleven a un bienestar social.
Por esta razón, en este texto insistiré en la electrificación del transporte como una estrategia que plantea solución a diversos problemas que nos aquejan.
Primeramente, la electrificación del transporte público ataca directamente a la producción de gases de efecto invernadero en forma distribuida, es decir, los autobuses impulsados por motores de combustión interna emiten gases que contribuyen directamente al cambio climático y como estos autobuses circulan por las ciudades o las carreteras sus emisiones se distribuyen ampliamente. También estos autobuses son ruidosos y contribuyen a que las ciudades o los lugares cercanos a las carreteras sean lugares donde la contaminación sonora afecta la vida cotidiana de las personas y otras especies. Además, los motores de combustión interna disipan mucha energía y calientan el entorno propiciando el fenómeno conocido como isla de calor en las ciudades. Para sentir este fenómeno basta con acercarse a un autobús en la parte cercana al motor. Desde mi perspectiva, las actuales iniciativas de implantar sistemas de autobuses en carriles confinados puede transformarse en líneas de autobuses eléctricos. Existen dos alternativas en este sentido, primero la de usar autobuses con baterías y otra que funciona muy bien en carriles confinados como lo es el trolebús, un autobús eléctrico que equipado con antenas conectadas a dos cables con energía eléctrica no requiere baterías.
En el contexto de transporte interurbano podemos mencionar como ejemplo a la compañía estadounidense Proterra Inc. que ha puesto en el mercado un autobús eléctrico, con cero emisiones de gases de efecto invernadero durante su operación y que consigue una impresionante autonomía de más de mil kilómetros con una única carga de sus baterías. Entre la ventajas que tiene este tipo de autobuses es que no requiere cambios de aceite, ni darle mantenimiento al sistema de inyección de combustible o al motor de combustión, ni al sistema de enfriamiento, ni requiere filtros catalíticos y, por lo tanto, menos partes para mantenimiento. Estas ventajas pueden ser mejor aquilatadas por los dueños de la líneas de autobuses; y los beneficios a la sociedad ya fueron descritos.
En el ámbito del transporte en la ciudades, podemos observar los autobuses totalmente eléctricos que se han adquirido recientemente (diciembre 2018) en la ciudad de Barcelona. Estos son autobuses articulados que tienen una capacidad de más de 100 pasajeros y pueden cargarse parcialmente con pantógrafo en paradas de cuatro y cinco minutos con cargas totales en la noche. En mi opinión este tipo de transporte es ideal para las ciudades con más de dos millones de habitantes en nuestro país, donde ya funcionan sistemas rápidos de autobuses.
En el ámbito internacional la electrificación del transporte es un hecho. Recordemos que ya en el año 2013 la reunión de ministerios de energía y la Agencia Internacional de Energía propusieron una iniciativa para impulsar el uso de vehículos eléctrico para la movilidad. Los países que han decido apoyar esta iniciativa son: Alemania, China, Dinamarca, España, Estados Unidos, Finlandia, Francia, Gran Bretaña, Holanda, India, Italia, Japón, Portugal, Suecia y Sudáfrica y pretende alcanzar los 20 millones de vehículos eléctricos rodando para el año 2020. En nuestro país estamos solamente cinco años atrás de esta iniciativa y podemos implementar políticas que cambien el actual proceder.
También el sector de la industria automotriz en nuestro país debe tomar cartas en el asunto para no perder las oportunidades que hoy explota. Es claro que, dadas las políticas actuales en Europa y China, la demanda de automóviles eléctricos en el mundo se incrementará con la consiguiente disminución de los automóviles con motores de combustión interna y, hasta donde conozco, el sector de la industria automotriz mexicana no ha empezado la transición hacia la producción de las autopartes que se requieren en los autos o autobuses eléctricos; ya que muchas de las autopartes actuales no tienen cabida en los autos eléctricos. Sería muy desafortunado que nuestra industria automotriz perdiera sus nichos de mercados por no cambiar hacia la opción eléctrica.
En esta bitácora he abordado estas ideas con anterioridad y considero que podemos iniciar una transformación desde muchos ángulos.
Por las razones aquí expuestas y las que antes he mencionado, considero muy importante iniciar con acciones en todos los niveles para promover la electrificación del transporte. Desde lo individual, el uso de bicicletas o motocicletas eléctricas; la adquisición de autos eléctricos en lo individual; o de vehículos eléctricos de carga pequeños por negocios donde el reparto sea una acción cotidiana; o en los órganos gubernamentales que dedique parte de su presupuesto a la adquisición de flotillas eléctricas que, aunque demanden una inversión inicial mayor, tendrán beneficios ocultos y promoverán que los precios bajen; o la implementación de sistemas de transporte eléctrico rápido en las ciudades (metrobús, trolebús, etc.), todas estas acciones conducen a generar bienestar social.
Así insisto, debemos propiciar la electrificación del transporte que de hecho, hoy, ayudaría a eliminar de raíz el uso del combustible y por lo tanto el robo del mismo.

Una versión previa de este artículo fue publicada el día 23 de Enero en el periódico La Unión de Morelos.

Urge la electrificación del transporte

Sinceramente, no entiendo por qué no se ha electrificado el transporte en nuestro país; en particular el transporte público. Las ventajas de una transporte urbano eléctrico son evidentes: menor contaminación en los trayectos, son menos ruidosos, menos olorosos, etc. Se imaginan autobuses eléctricos o trolebuses circulando en los carriles confinados de los sistemas de transporte rápido de las ciudades, sí de los metrobuses. Ya en esta bitácora he comentado que el antiguo director del metrobús de la Ciudad de México me comentó que este sistema no contaba con autobuses eléctricos porque eran más caros; y a mi pregunta sobre los trolebuses me comentó que también eran más caros por el tendido de los cables. Sin embargo, considero que los costos de la contaminación, el ruido y el transporte del combustible son mayores a los iniciales del costo de los autobuses eléctricos o del cableado para la alimentación eléctrica en el caso de los trolebuses.

Trolebús en San Francisco, California, EEUU

Comienzo discutiendo el transporte público, pero cuestionamientos similares se aplicarían para el transporte individual o familiar: el automóvil. ¿Por qué no empezamos a usar masivamente los autos eléctricos? Claramente, en la zona metropolitana de la Ciudad de México y en algunas ciudades cercanas como Cuernavaca el incremento en el uso de autos híbridos es evidente y totalmente costeable. Sin embargo, el uso de los puramente eléctricos no ha sido tan bien acogido.
También en el caso de los autos eléctricos el principal argumento para evitar su uso es el costo inicial. Antes que nada quiero dejar claro que el costo del kilómetro recorrido en auto eléctrico es menor al costo de ese kilómetro en un auto convencional bien afinado. Incluso con la nueva tarifa domestica de alto consumo (DAC) donde el kWh cuesta entre $4.99 y $5.47 (dependiendo de la región geográfica en el país) el precio del kilómetro recorrido en auto eléctrico es cercano al peso por kilómetro. Para comparar calculemos lo que le cuesta a usted lector recorrer un kilómetro con su auto, 1) llene el tanque de gasolina de su auto, 2) anote el kilometraje y recorra un día o una semana y vaya otra vez a la gasolinería a cargar y 3) anote el kilometraje para conocer la distancia recorrida y 4) anote lo que pagó por llenarlo. Haga las siguiente operación:

pago de gasolina / diferencia de kilómetros

Estoy seguro que ese resultado es mayor a 1.5. Como ya mencioné, en la mayoría de los autos eléctricos este precio por kilómetro es del orden de 1. Así que mientras el resultado de la operación sea mayor a 1, al usar un auto de gasolina se está pagando más dinero por su uso; además de estar contaminando tanto el aire que respiramos, como generando mayor ruido y calentando el entorno de los carros.
Los cálculos anteriores, aunados al desabasto de gasolina que hemos sufrido en los últimos días nos orillan a repensar en la electrificación del transporte.
Por supuesto, que el uso de transporte eléctrico aumentaría la demanda de electricidad en el país; pero esta electricidad se podría generar con fuentes renovables y, además, aprovechar las posibilidades de la generación distribuida. Es decir, la electricidad que podemos generar en casa, oficina, escuela, empresa o industria con fuentes renovables, especialmente la solar fotovoltaica que, además de no contaminar en el sitio, es ya más barata que la electricidad que nos vende CFE en la tarifa DAC.

En otras ciudades se da preferencia a los autos eléctricos para usar estacionamiento en las calles y recargar sus baterías (foto tomada en París, Francia).

Por si lo anterior no fuera suficiente, un argumento adicional tiene que ver con el hecho de que un sistema de transporte electrificado disminuye grandemente las posibilidades de existencia del fenómeno huachicolero; la electricidad no se puede almacenar en tambos o cisternas. Considero que si bien en este momento la compra de un auto eléctrico está fuera del alcance de la mayoría de nosotros, podemos exigir que los gobiernos implementen estrategias para el uso de vehículos eléctricos en el transporte público y con ello generen la demanda de este tipo de vehículos propiciando su masificación en un futuro más cercano.
Como lo he mencionado ya en múltiples ocasiones, la llamada reforma energética nos dio la posibilidad de generar nuestra propia energía para satisfacer nuestras necesidades. Hoy podemos aprovecharla para generar electricidad y utilizar vehículos eléctricos, sean autos, motocilcetas o bicicletas; además de promover la implantación de sistemas rápidos de transporte urbanos, como lo metrobuses, que sean eléctricos.

Una versión previa de este artículo fue publicada el día 16 de enero en el periódico la Unión de Morelos

Los vehículos eléctricos una verdadera alternativa sustentable

Una pregunta recurrente en mis conversaciones es sobre el precio de la energía renovable o los autos eléctricos o híbridos. Reiteradamente tengo que comentar que las energías renovables ya son más baratas que la energía que proviene de los combustibles fósiles. Las subastas eléctricas en nuestro país han mostrado como el precio de la energía fotovoltaica o eólica es más barata que el gas natural. Es más, si la electricidad no estuviera subsidiada en nuestro país a todos nos convendría instalar sistemas fotovoltaicos y con ellos podríamos generar parte o toda la energía que usamos.
En cuanto a los automóviles, por supuesto que los autos eléctricos tienen muchísimas ventajas sobre los automóviles de gasolina o en general de combustión interna. Ya en varias ocasiones en esta columna he comentado que los autos eléctricos tienen ventajas que no son evidentes; pero que incrementan dramáticamente la calidad de vida de las personas alrededor de ellos. Por ejemplo, un auto eléctrico no emite gases contaminantes; si bien los gases pueden ser emitidos en el lugar donde se genera la electricidad, estos gases pueden ser capturados en ese lugar con mayor facilidad que en cada uno de los vehículos que andan en las calles. Otra ventaja, es el menor ruido de los autos eléctricos comparado con los de gasolina. El motor eléctrico es generalmente silencioso y como no hay explosiones en su interior el ruido es mucho menor. Además cuando el vehículo no se mueve el motor puede estar apagado; hecho que no sucede en la mayoría de los autos de gasolina, donde el motor está andando aunque el vehículo esté parado y calienta su entorno. Así podría repetir algunas otras ventajas; pero a continuación, me gustaría comentar sobre una alternativa que podemos explorar de transporte eléctrico en poblaciones pequeñas y de especial interés en nuestro país.
Hoy quiero llamar su atención al trabajo realizado por el recién ingeniero José Luis Perea Arenas en su tesis de ingeniería en energías renovables en el IER-UNAM [1]. El trabajo realizado lleva por título “Hacia un transporte sustentable en Pueblos Mágicos: integración fotovoltaica y mototaxi eléctrico” y en él se plantea un sencillo análisis de las características de los mototaxis en diferentes poblaciones, en particular en Xoxocotla, Morelos donde la solución de mototaxi es ampliamente utilizada. Con la determinación de las características de las motocicletas empleadas en ellos, se procede a analizar las opciones que hay de motocicletas eléctricas y el Ing. Perea encuentra que es posible satisfacer las necesidades con una motocicleta eléctrica. Lo más interesante es que los dos escenarios que analiza, uno donde las motocicletas se conectan directamente a la red eléctrica o un esquema con abastecimiento fotovoltaico, son económicamente más redituables en un lapso de tres años en comparación con las actuales motocicletas de gasolina. Además comenta que si analizara la propuesta con un mayor tiempo las ventajas económicas de los mototaxis eléctricos aumentarían.
Las posibilidades de incrementar la afluencia de turistas a los pueblos mágicos propiciando el uso de energía renovables para aumentar los ingresos de las personas y considerando aspectos sociales como la mejora de la calidad del aire y de la disminución de ruido en las calles son de los aspectos benéficos que resalta este estudio. En mi opinión, estos resultados merecen la promoción por parte de las Secretarías de Turismo de los diferentes niveles de gobierno al uso de los vehículos eléctricos para aumentar los ingresos de las personas en los pueblos mágicos; al mismo tiempo que propician una mejor calidad en la estancia en esos lugares de los turistas.
En este sencillo análisis no se incluyó los beneficios que pudieran aportar los vehículos eléctricos a la estabilidad de la red eléctrica. Si aunque no parezca ya existen estudios que indican que la energía almacenada en las baterías de los vehículos puede ayudar disminuir el precio de la energía [2]. Este último estudio, publicado en la prestigiosa revista Nature Energy, indica que, además de la disminución de la contaminación por el uso de vehículos eléctricos, su interconexión a la red eléctrica pudiera redituar en la disminución del costo de la electricidad y por lo tanto el beneficio social, ambiental y económico para la sociedad se multiplicaría.
Desde mi punto de vista estamos observando la caída de diferentes mitos en el ámbito energético y ahora podemos concluir, al menos, dos hechos totalmente diferentes a las creencias del pasado: 1) las energías renovables son más baratas que la energía que proviene de los combustibles fósiles y 2) los autos eléctricos impulsarán la caída del precio de la electricidad.
Usemos esta información y procedamos a tomar decisiones.

[1] Perea J.L. “ Hacia un transporte sustentable en Pueblos Mágicos: integración fotovoltaica y mototaxi eléctrico” tesis de Ingeniería en Energía Renovables, IER-UNAM (2018).

[2] Wolinetz, M., Axsen, J., Peters, J., y Crawford, C. "Simulating the value of electric-vehicle–grid integration using a behaviourally realistic model" > Nature Energy 3, 132–139 (2018).

Este artículo fue publicado el día 14 de Febrero en el periódico La Unión de Morelos

Insisto debemos prepararnos para la transición a los vehículos eléctricos

En el año 2012 comentaba sobre la conveniencia de cambiar a vehículos eléctricos en lugar de continuar usando los de combustión eléctrica y del transporte individual al colectivo. Es más en el año 2015 realicé un somero análisis sobre el tema para concluir que salvo el costo inicial de inversión el kilómetro recorrido en un auto eléctrico era más barato que el mismo kilómetro recorrido en un auto de gasolina (hoy en día todavía es correcto). En enero de 2016 llamaba la atención a las empresas que forman parte de la cadena de suministro de la industria automotriz a considerar la posibilidad de innovar para adaptar sus líneas de producción a la transición a los vehículos eléctricos. Es más aquí hay una lista de las entradas de este blog con el tema de vehículos eléctricos, así que este tema no es nuevo y lo considero muy importante para la transición hacia una movidad sustentable.

Dado los últimos acontecimientos parece que el momento de la transición ha llegado.
La semana pasada se anunció el primer automóvil eléctrico totalmente fabricado en nuestro país, el Zacua, que con una producción muy modesta de unos 100 vehículos en el primer año incursiona en el mercado compitiendo con compañías multinacionales. Deseamos larga vida a este proyecto, pero desde mi perspectiva requiere un mayor impulso. Continuemos abonando sobre la discusión de la conveniencia de los vehículos eléctricos.
En el entorno mundial, la Agencia Internacional de Energía (IEA) recientemente mencionó que la electrificación del transporte es el camino más importante para disminuir el uso de hidrocarburos. Pronostica que el mercado crecerá unas 28 veces para el 2030. Este pronóstico está basado en que en el 2015 había aproximadamente 1 millón de autos eléctricos y en el 2016 ya se contaban con 2 millones de estos.
La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) coincide con estos datos y además manifiesta que el crecimiento de la planta de vehículos eléctricos permitiría una mayor participación de la energía renovable variable en el sistema eléctrico, mediante cinco acciones: (i) el uso activo de las baterías de los vehículos como sistemas móviles de almacenamiento; (ii) el reuso de las baterías otorgándoles una "segunda vida" como sistemas estacionarios de almacenamiento; iii) el despliegue generalizado de tecnologías e infraestructuras de recarga para las baterías; (iv) la evolución en el comportamiento de los propietarios para seleccionar las horas de carga de los vehículos de acuerdo a las tarifas horarias; y (v) la aportación de otros servicios auxiliares desde los vehículos eléctricos a la red, tales como regulación de frecuencia, aplanamiento del pico de demanda, soporte de potencia para mejorar la capacidad y asegurar el funcionamiento de la red mediante energía almacenada en las baterías de los vehículos eléctricos. En resumen estos son cinco puntos que podemos considerar y el estudio concluye que los beneficios de los vehículos eléctricos incluyen cero emisiones de gases de efecto invernadero por el tubo de escape y, por lo tanto, menos contaminación del aire local y, dependiendo de la generación de energía, menores emisiones de CO2. Los vehículos eléctricos también pueden reducir la contaminación acústica en las ciudades. Como ya he mencionado exisen varios otros beneficios ocultos en el uso de los vehículos eléctricos. Además IRENA sugiere que los gobiernos deberían considerar la posibilidad de promover los vehículos eléctricos de dos ruedas y los autobuses eléctricos como una manera de reducir la contaminación y el ruido en las regiones pobladas.
También en el reporte de IRENA se menciona que suponiendo que todos estos nuevos vehículos eléctricos consumieran electricidad renovable al 100%, se necesitarían alrededor de 450 teravatios-hora (TWh) por año de electricidad renovable adicional a la actual para el 2030. Esto equivale al 1.5% del total de la generación de electricidad hoy en día. Es decir, este cambio a la movilidad eléctrica no implica un esfuerzo muy grande para los sistemas generadores de electricidad. Así que el argumento de que se requerirían muchas más plantas generadores de electricidad no es válido.
Como ya he mencionado antes, de haberse promovido el uso de transporte eléctrico hubiera evitado la continuidad del programa caduco de “Hoy no circula” de la Ciudad de México y el aire que se respiraría en esa ciudad sería mucho menos sucio.
Por estas razones, me atrevo a sugerir que los gobiernos locales promuevan el uso de los vehículos eléctricos tanto en la movilidad individual, familiar como en lo colectivo.
Además, insisto, la industria proveedora para las armadoras automotrices en nuestro país deben prepararse para la transición hacia los vehículos eléctricos. De otra manera, seremos testigos de la migración de estas armadoras a otros lugares del planeta con el consecuente desempleo y mayor pauperización de nuestra población.

Una versión previa de este artículo fue publicada el día 12 de Junio en el periódico La Unión de Morelos.

Los autos eléctricos y energías renovables.

En abril de hace dos años comenté que los autos eléctricos son una opción real para contar con un transporte que disminuya la emisión de gases de efecto invernadero y aminore los efectos de la isla de calor en las ciudades. Hace poco más de un año comentaba que la industria automotriz en México debería empezar a mudar sus líneas de producción a los requerimientos de los autos eléctricos. Hace unas semanas en la página en Internet de la Agencia Internacional de Energías Renovables se publicó la noticia que especula sobre la obsolescencia de los automóviles convencionales hoy en día que utilizan los combustibles fósiles y su substitución por automóviles eléctricos y no tripulados por personas.
El artículo publicado en The Huffington Post comenta que las energías renovables no solamente están bajando sus precios sino que están cambiando drásticamente el mercado de la energía. En 2016, la energía solar se convirtió en la forma más barata de generación eléctrica al bajar dramáticamente sus costos de producción, incluyendo China, India, Brasil y por supuesto México en las dos primeras subastas del sector eléctrico. Otro ejemplo lo encontramos en Europa, en 2016, donde el 86% de la capacidad energética recién instalada proviene de fuentes renovables. La energía solar probablemente será la opción de energía de menor costo en casi todas las partes del mundo en menos de 10 años.
Recientemente Tony Seba, publicó un libro "Clean Disruption of Energy and Transportation", donde predice la interrupción de la era industrial y transporte centralizado basada en la energía generada con combustibles fósiles para el 2030. La energía solar y los vehículos eléctricos de auto-conducción tomarán su lugar. Menciona en ese libro que los nuevos modelos de negocios, como Uber, permitirán a las personas a llamar a un automóvil sin conductor desde su teléfono, poniendo fin a la necesidad de propiedad de automóviles privados. Como hemos visto en muchas ciudades este cambio está ocurriendo a pasos agigantados.
También en el Instituto Grantham para el Cambio Climático y el Medio Ambiente en el Imperial College de Londres hicieron eco de la predicción de Seba en su reciente informe, afirmando que los vehículos eléctricos y los paneles solares podrían empezar a dominar en 2020. Poniendo fin al crecimiento de la demanda de petróleo y carbón.
En estas líneas también hemos comentado que uno de los principales impedimentos para contar con una infraestructura 100% basada en energías renovables son los subsidios los combustibles fósiles. Aunque los países del G20 se comprometieron en 2009 a eliminar estos subsidios, todavía continúan y se espera un repunte con las políticas energéticas de Donald Trump.
Hoy podemos observan que cada día los inversionistas están desplazando su dinero de los combustibles fósiles y hacia los servicios energéticos renovables, particularmente en países con objetivos vinculantes de energía renovable, como en Europa. En México la transición energética puede acelerarse mediante la eliminación de los subsidios a los combustibles fósiles.
Dada la evidente descapitalización del gobierno mexicano producida por la disminución de los ingresos federales provenientes de la venta del petróleo, es urgente que se supriman los subsidios a los hidrocarburos para dejar que el mercado de las renovables se desarrolle por sí mismo. Recordemos que la característica distribuida de los recursos energéticos renovables promueve de hecho modelos distribuidos de negocios que posibilitan una distribución de la riqueza más equitativa.
Por supuesto eliminar los subsidios no es fácil y tampoco es popular; pero en el largo tiempo implica la transformación de los sectores industriales y comerciales hacia el uso de las energías renovables que posibilitan un bienestar social. Así considero importante tomar acciones desde distintos sectores: la industria automotriz debe enfocarse hacia los requerimientos de los autos eléctricos, la eliminación de los subsidios a los hidrocarburos y la promoción de financiamiento hacia las fuentes renovables de energía, en particular a la generación distribuida.


Este artículo fue publicado el día 15 de Marzo

Acciones de todos para el 2017

En este fin de año 2016 y principios del 2017 hemos recibido noticias que no auguran un prometedor 2017. Los aumentos en los precios de la energía, la reducción en el presupuesto federal para ciencia y educación superior. La verdad que muchos mexicanos han creído la promesas de algunos candidatos a puestos de gobierno que posteriormente cuando asumieron el puesto como gobernantes no pudieron cumplir. Por ejemplo, la promesa de que a final del sexenio se invertiría el 1% del PIB en Ciencia y Tecnología, que no parece será cumplido; o el compromiso de energía más barata, cuando los precios de procesamiento de los hidrocarburos sube en estos lares y que la energía es subsidiada en nuestro país, era claramente una falacia; pero que muchos creyeron.
La llamada reforma energética garantizó la extracción libre de los hidrocarburos en el territorio nacional. Lo más grave es el hecho que durante más de 50 años los hidrocarburos en nuestro país fueron mal invertidos y para nada fueron usados en inversiones que garantizaran el bienestar social. Es más podemos asegurar que, aunque en promedio somos una de las 20 economías más pujantes en este mundo, en cuanto a la distribución de la riqueza y el bienestar social de los mexicanos ocupamos lugares cercanos al 50.
Debemos ser honestos y decir que esta misma reforma energética posibilita el desarrollo de la energías renovables en comparación con la legislación anterior.
Así estamos ante una verdadera oportunidad. Las energías renovables tienen una característica que las hace naturalmente aptas para propiciar la distribución de la riqueza. Esta característica es que son distribuidas, es decir la energía solar se distribuye a lo largo de casi todo el territorio nacional y se puede aprovechar en cada lugar. La energía eólica de baja potencia tienen una distribución menos amplia, pero en muchas regiones es una opción a considerar para contribuir a la matriz energética local. El aprovechamiento de la energía hidráulica en pequeña escala también es una alternativa en otra regiones. El uso de la geotermia como energía de calentamiento puede ser una opción, pero en algunas regiones en México debemos desarrollar opciones para usarla como sumidero de energía y con ello disminuir la carga a los aires acondicionados.
Por supuesto, este punto de vista es contrario a aquellos que buscan grandes negocios, ya que el uso y aprovechamiento de la energía en forma local dificulta la centralización. Sin embargo, ya se está desarrollando el mercado para centralizar la producción de electricidad distribuida. Suena a contradicción, pero no es así. Se están desarrollando esquemas donde grandes compañías nos ofrezcan energía eléctrica producida en los techos de nuestras casas o negocios u oficinas mediante la instalación de sistemas fotovoltaicos. Esta opción por supuesto es mucho mejor que la actual de producir energía eléctrica centralizada mayoritariamente con hidrocarburos. Sin embargo, el esquema de negocio apunta hacia la concentración de la riqueza. Considero muy importante el desarrollo de esquemas de mercado que implícitamente consideren la distribución del beneficio para conseguir un verdadero desarrollo sustentable o como dicen los franceses perdurable.
Con cálculos sencillos podemos decir que en la mayoría del territorio nacional con un sistema fotovoltaico de unos 32 metros cuadrados se podrían satisfacer la demanda energética de una familia (energía eléctrica para aparatos electrodomésticos y una estufa eléctrica) y una movilidad de 40 km diarios con un auto eléctrico. Podemos añadir un calentador solar (dos metros cuadrados más) para satisfacer la demanda de agua caliente y tener las comodidades que hoy se gozan. Así tendríamos un suministro de energía sustentable.
No dejemos pasar la oportunidad para movilizarnos y optar por un cambio individual que genere un cambio global. Busquemos la forma de invertir y producir la energía que utilizamos en forma renovable. Estudios recientes indican que los sistemas fotovoltaicos que se han producido en los últimos 40 años, ya han generado más energía de la que fue utilizada para producirlos y todavía están generando, así es sustentable la propuesta de sistemas fotovoltaicos. Es decir la forma de producción de estos sistemas ahora ya es totalmente redituabl. De esta manera ya es confiable instalar estos sistemas de energía renovable en casas, negocios o industrias, para ello solo tenemos que decidir hacer la inversión.
Dejemos de pedir y pasemos al actuar para buscar el beneficio de todos.

Una versión previa de este artículo fue publicada el día 4 de Enero

Es posible un sector productivo de vehículos eléctricos en México.

México es actualmente uno de los más importantes fabricantes de automóviles en el mundo. En el año 2013 se ubicó como el cuarto país exportador de vehículos en el mundo, de acuerdo con la revista Forbes. Ya para octubre del 2015 se apuntaba hacia el segundo lugar, de acuerdo con el reporte de Mexico Export. En cuanto a la producción de automóviles México ocupaba el octavo lugar en el mundo en 2013 y continua en ascenso. Con una participación importante del sector automotriz en el PIB es claro que, como país, debemos apuntar a consolidarnos en el futuro como un exportador de bienes de valor agregado como los automóviles. En este sentido, de acuerdo con la tendencia actual para promover la sustitución de vehículos impulsados con motor de combustión interna por otros con motor eléctrico, insisto: debemos promover la innovación en este sector. El impulso para convertirnos en un país que provea de la tecnología para los diferentes componentes de los autos eléctricos nos daría una clara ventaja en el largo plazo y aumentaría las posibilidades de contar con fuentes de empleo de calidad por algo más de una generación. A diferencia, los motores de combustión interna pueden ofrecer con certeza este desarrollo por el tiempo comprendido en una generación y no más.
Es importante insistir, hay ventajas claras para promover el uso del transporte eléctrico en todas sus vertientes y a pesar de algunos opositores se ha demostrado que los vehículos eléctricos contribuyen sustancialmente más en combatir la emisión de gases de efecto invernadero que los autos de gasolina más eficientes(Los Angeles Times). Así, contar con la capacidad industrial para proveer de vehículos eléctricos puede ser un nicho de oportunidad en el largo plazo. Reitero, tener un sector industrial con esquemas innovadores para vehículos eléctricos: individuales (bicicletas o motocicletas), familiares ( automóviles) o masivos (autobuses, metrobuses o trolebuses) es claramente una oportunidad a nivel global.
El día de hoy propongo una posible ruta para tener una industria innovadora en el ámbito de la movilidad eléctrica.
En otras partes del mundo una decisión gubernamental puede catapultar un sector industrial con medidas que demanden productos específicos. Déjenme explicar con detalle.
En nuestro país contamos con cerca de 90 pueblos mágicos, en varios de ellos se ha desarrollado un sistema de movilidad basado en motocicletas modificadas para movilizar a dos o tres pasajeros. Estas regiones podrían ser impulsadas con la promoción del uso de motocicletas eléctricas para sustituir a las de combustión interna. Son evidentes algunas de las ventajas: las motocicletas eléctricas son menos ruidosas, no arrojan gases de la combustión a los pasajeros o a las personas o vehículos que están en la parte posterior, no contribuyen a incrementar la temperatura de la isla de calor en las ciudades. Los Pueblos Mágicos atraerán más personas y será un atractivo más el disfrutar de un paseo en un sistema eléctrico.
De acuerdo con el INEGI en Morelos en los últimos cinco años se ha incrementado en más del doble el número de motocicletas registradas (de 15,998 en 2010 a 39,588 en 2014). Algo similar se puede decir en el ámbito nacional (de 1,154,145 en 2010 a 2,270,458 en 2014). El número total de motocicletas registradas es del orden del 10% de los automóviles en ambos entornos, el mercado es amplio.

Moto Taxi en Xoxocotla, Mor.

En el año 2014 los estudios de mercado de las motocicletas en México apuntaban hacia una oportunidad para las motos de combustión interna de acuerdo con estudios reportados por el Financiero o Alto Nivel. Estas oportunidades de negocio pueden ser convertidas en realidad y con un valor agregado adicional al promover el uso de estos vehículos eléctricos en poblaciones pequeñas. Es más, en otras ciudades o poblaciones el uso de motocicletas modificadas se ha incrementado, por ejemplo en la región de Xoxocotla, Morelos o de Peña de Bernal, Querétaro por dar dos ejemplos. De esta manera no solo los Pueblos Mágicos pueden ser beneficiados, sino muchos otras regiones.

Moto Taxi en Peña de Bernal, Qro.

Para conseguir el desarrollo de la industria de los vehículos eléctricos se podría demandar primeramente el involucramiento de las instituciones de investigación y desarrollo tecnológico de las regiones, para que en colaboración con las empresas desarrollen las diferentes partes que se requieren para tener vehículos eléctricos más eficientes y que reúnan las expectativas de los usuarios. Los retos tecnológicos pueden ser menores en los vehículos como las motocicletas o las motocicletas modificadas para transporte local de pasajeros que para automóviles, pero la experiencia adquirida podría posteriormente aplicarse a los vehículos familiares, para en el futuro dar el brinco al transporte masivo. Esta propuesta puede ser implantada en diferentes regiones del país. Morelos tiene cierta ventaja para iniciar este camino e impulsar una industria basada en el sector automotriz que tiene y en sus centros de investigación con experiencia en energías renovables y de investigaciones eléctricas donde ha mostrado tener liderazgo en el país.
El sector científico y tecnológico está listo para colaborar, ahora falta la visión comercial e industrial del sector empresarial y la visión de largo plazo del sector gubernamental para propiciar encuentros que generen sinergias y productos de alto valor agregado en el desarrollo de un mercado de vehículos eléctricos amigables con el ambiente.


Una versión previa de este artículo fue publicada el día 6 de Enero en el periódico La Unión de Morelos

Por la transición a una movilidad eléctrica

Estamos en una época de fiestas navideñas y de la preparación de los propósitos para el año que viene. En estos períodos donde, por convención, definimos el final de un año y el comienzo del que sigue acostumbramos proponernos retos o definir propósitos para, después de una reflexión, cambiar o reforzar nuestros quehaceres y conseguir algunas cosas de una forma diferente a como lo hemos hecho.
El día de hoy quiero comentar sobre el aspecto de movilidad y apuntar hacia una movilidad que respete el ambiente, fomente la economía, promueva el bienestar social, es decir una movilidad sustentable.
Ya he mencionado en esta bitácora las ventajas económicas de recorrer un kilómetro usando un vehículo eléctrico. Un sencillo cálculo nos indica que el costo de recorrer un kilómetro con una vehículo impulsado con un motor de combustión interna, gasolina por ejemplo, es casi el doble que cuando se utiliza un vehículo eléctrico. En este sencillo cálculo se consideró que para cargar el sistema de baterías del auto eléctrico se paga la tarifa más cara en el mercado eléctrico mexicano, la tarifa Domiciliaria de Alto Consumo (DAC), este cálculo se realizó con la mayor desventaja posible para el vehículo eléctrico.
Hace uno 20 años se decía que los sistemas fotovoltaicos, que sirven para generar electricidad a partir de la energía solar, eran muy caros. Hoy en día estos sistemas generan electricidad a un costo menor que la tarifa DAC o la tarifa 2, esta última es la tarifa que pagan los pequeños negocios. En otras palabras, hoy en día lo que era caro es más barato Sí, la energía solar es más barata que la energía que nos vende la CFE hoy en día.
En el año 2013 la reunión de ministerios de energía y la Agencia Internacional de Energía propusieron una iniciativa para impulsar el uso de vehículos eléctrico para la movilidad. Los países que han decido apoyar esta iniciativa son: Alemania, China, Dinamarca, España, Estados Unidos, Finlandia, Francia, Gran Bretaña, Holanda, India, Italia, Japón, Portugal, Suecia y Sudáfrica y pretende alcanzar los 20 millones de vehículos eléctricos rodando para el año 2020.
En México no hemos retomado esta propuesta. Parece que a pesar de los avances que se tiene en los últimos años en los vehículos eléctricos, todavía hay importantes obstáculos que se interponen en el camino de la adopción generalizada y en nuestro país esto ha pesado mucho para evitar unirse a la iniciativa. Retos tecnológicos, de mercado, y los desafíos de política financiera han dificultado la transformación del mercado de vehículos basados en motores de combustión interna. En mi opinión, la colaboración público-privada es necesaria para brindar soluciones políticas, de negocios innovadores y, así, poder migrar a un transporte menos contaminante.
Los desafíos más apremiantes para la implementación pueden ser resueltos con la colaboración de los gobiernos locales y nacionales, en coordinación con el sector privado y la comunidad en general.
México como país se ha colocado como uno de los líderes exportadores de automóviles, si deseamos que esto continúe por varias décadas la industria automotriz en general debe apuntar sus esfuerzos de innovación en generar oportunidades de negocio en los vehículos eléctricos. Para ello los retos tecnológicos están fundamentalmente en el sistema de almacenamiento de energía, las baterías, que también son el mayor riesgo contaminante.
El principal reto es el financiero, a los precios actuales los automóviles eléctricos llegan al punto de equilibrio al recorrer más de 200 mil kilómetros solamente considerando los aspectos monetarios y, por esta razón, esta distancia todavía no es atractiva. Los gobiernos locales tienen la oportunidad de impulsar la transición a vehículos eléctricos que redundaran en beneficios directos a la población al proponer esquemas de inversión en el sistema de transporte público con los beneficios adicionales de promover la movilidad masiva en lugar de la individual. Los vehículos eléctricos, por su naturaleza, son más fácilmente monitorizados con lo que la generación de datos puede ser una fuente de conocimiento importante para mejorar la movilidad sustentable.

El costo total al propietario es menor en la vida útil del vehículo eléctrico que en uno de combustión interna. Esto debido al ahorro del combustible, una eficiencia mayor, menor consto de servicios, mantenimiento y reparaciones que aproximadamente se reduce en un 30% comparado con los gastos para los vehículos de combustión interna. Además los vehículos eléctricos tienen beneficios que no son evidentes, pero que impactan en nuestra vida cotidiana.
Aquí las oportunidades de negocios pueden ser amplias y en Morelos, y en México en general hay experiencia en el sector científico. El reto en este aspectos sería cuadruplicar la capacidad de almacenamiento de energía en las actuales condiciones. Para resolver este problema el financiamiento gubernamental para la investigación puede ayudar a lograr la solución. En este sentido CONACyT ya tiene esquemas de apoyo que habría que enfocar hacia el almacenamiento de energía, por supuesto que las oficinas encargadas de los aspectos de ciencia y tecnología en los estados podrían contribuir.
Ya hace más de tres años discutía sobre la conveniencia de contar con un transporte eléctrico metropolitano en Morelos; es así como desde mi punto de vista, en el ámbito estatal una decidida apuesta por un transporte público eléctrico puede iniciarse con la convocatoria para que las universidades o instituciones de investigación y educación superior propongan alternativas innovadores tanto en el ámbito científico-tecnológico como en aspectos de normatividad, urbanismo y educación para la transición hacia una movilidad menos contaminante. Con el lanzamiento de un plan de largo plazo que incluya los cúmulos empresariales (clusters) y su articulación en el largo plazo podrá impulsar la generación de una cadena de valor que beneficiará primeramente a la población donde se instrumenten apoyos financieros para la migración del transporte masivo de combustión interna a uno eléctrico.
En Morelos podemos iniciar la transformación del sistema de transporte hacia uno eléctrico, es una región pequeña que requeriría de una inversión no tan onerosa y contamos con personal capacitado para proponer los esquemas. Además este sistema podría ser un atractor de turismo también. Empecemos a trabajar en ello.

Una versión previa de este artículo fue publicado el día 30 de Diciembre