Dar a conocer la evolución de los vehículos eléctricos en su sistema técnico y su influencia en el medio ambiente y en la sociedad.

Transcripción

1 1. ELECCIÓN DEL TEMA 1.1. PLANTEAMIENTO La conjunción entre eficiencia energética y medio ambiental que ofrece el Vehículo eléctrico, le hacen, hoy día, exponente de este cambio de tendencia hacia un transporte más racional y sostenible, demandado y necesario para las nuevas sociedades 2 OBJETIVOS 2.1GENERAL Dar a conocer la evolución de los vehículos eléctricos en su sistema técnico y su influencia en el medio ambiente y en la sociedad. 2.2 ESPECIFICOS Aprender que es un vehículo elétrico Conocer la evolución desde los primeros vehículos eléctricos a la actualidad Establecer algunas Ventajas y problemas que presentan los Vehículos eléctricos en nuestros tiempos (2013) Saber acerca de la Influencia de los vehiculos electricos en el medio ambiente Concebir el sistema vehicular electrico como un beneficio para la sociedad 3 DELIMITACION DEL TEMA 3.1 ALCANCES & LIMITES Esta investigación se realiza con el fin de aportar conocimientos y/o Actualizar información referente al sistema vehicular eléctrico y su influencia en el medio

2 ambiente y en la sociedad. Para el desarrollo significativo de esta investigación me he basado en información virtual y en el conversatorio con personas competentes en el tema, tales como mecánicos industriales y personal encargado de ventas de vehículos y de evaluación de emisión de gases. 3.2 RECURSOS Recursos humanos Maritza Castrillón Duque, investigadora para Edgar Castrillón; vendedor en almacén automotriz (entrevistado complementar la investigación) Iván Darío Zapata; evaluador y encargado del certificado de gases(entrevistado para complementar la información) Juan Camilo Osorio Ramírez; docente a quien se le presenta y evalúa dicha investigación Recursos Materiales Computador Internet 4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 4.1 DESCRIPCION El vehiculo eléctrico es una realidad y actualmente existen cada vez más proyectos para su desarrollo. Administraciones públicas y empresas privadas impulsan esta iniciativa. Lo importante es descubrir sus ventajas, desventajas e influencia en la cotidianidad de las personas y el medio ambiente. 4.2 ELEMENTOS Observación, conversatorio con personal competente y computador e internet en el que se pueda comparar y establecer la importancia del sistema vehicular eléctrico en nuestra actualidad.

3 4.3 FORMULACION Importancia, evolución e influencia del sistema vehicular eléctrico en la vida cotidiana 5 CRONOGRAMA ACTIVIDADES Entrega de anteproyecto de investigación Septiembre 7 de 2013 MARCO TEORICO Los vehículos eléctricos obtienen su capacidad de movimiento por la energía eléctrica liberada por unas baterías o bien por una célula de combustible de hidrógeno. El sistema de generación y acumulación de la energía eléctrica constituye el sistema básico para mover un vehículo eléctrico. Generalmente, para ello se utilizan los acumuladores electroquímicos, formados por dos substancias conductoras bañadas en un líquido también conductor. El intercambio de cargas positivas y negativas entre ambos componentes mantiene una corriente eléctrica que puede ser utilizada para el funcionamiento del motor del vehículo eléctrico. Vehículo eléctrico de la marca GEM

4 El Jetcar 2,5 es un coche híbrido que consume tan sólo 2,5 l cada 100 km gracias a su motor eléctrico de 45 kw, El Mega, camioncito que se fabrica en versión eléctrica para usos urbanos En el motor de combustión, sólo el 18% de la energía del combustible es utilizada para mover el vehículo, el resto sirve para accionar el motor. En el vehículo eléctrico el 46% de la energía liberada por las baterías sirve para mover el vehículo, lo que indica una eficiencia entre 10-30% superior de este respecto al vehículo convencional con motor de explosión. En un vehículo eléctrico puede haber un solo motor de tracción o varios, adosados a las ruedas. Su función es transformar la energía eléctrica

5 que llega de las baterías en movimiento. Esta energía puede ser aprovechada tal cual llega, o sea, en forma de corriente continua o bien, y gracias a un transformador, en forma de corriente alterna. El coche eléctrico fue uno de los primeros automóviles que se desarrollaron, hasta el punto que existieron eléctricos anteriores al motor de cuatro tiempos sobre el que Diésel (motor diésel) y Benz (gasolina), basaron el automóvil actual. Entre 1832 y 1839 (el año exacto es incierto), el hombre de negocios escocés Robert Anderson, inventó el primer vehículo eléctrico puro. El profesor Sibrandus Stratingh de Groninga, en los Países Bajos, diseñó y construyó con la ayuda de su asistente Christopher Becker vehículos eléctricos a escala reducida en La mejora de la pila eléctrica, por parte de los franceses Gaston Planté en 1865 y Camille Faure en 1881, allanó el camino para los vehículos eléctricos. En la Exposición Mundial de 1867 en París, el inventor austríaco Franz Kravogl mostró un ciclo de dos ruedas con motor eléctrico. Francia y Gran Bretaña fueron las primeras naciones que apoyaron el desarrollo generalizado de vehículos eléctricos. En noviembre de 1881 el inventor francés Gustave Trouvé demostró un automóvil de tres ruedas en la Exposición Internacional de la Electricidad de París. Justo antes de 1900, antes de la preeminencia de los motores de combustión interna, los automóviles eléctricos realizaron registros de velocidad y distancia notables, entre los que destacan la ruptura de la barrera de los 100 km/h, de Camille Jenatzy el 29 de abril de 1899, que alcanzó una velocidad máxima de 105,88 km/h. Los automóviles eléctricos, producidos en los Estados Unidos por Anthony Electric, Baker, Detroit, Edison, Studebaker, y otros durante los principios del siglo XX tuvieron relativo éxito comercial. Debido a las limitaciones tecnológicas, la velocidad máxima de estos primeros vehículos eléctricos se limitaba a unos 32 km/h, por eso fueron vendidos como coche para la clase alta y con frecuencia se comercializan como vehículos adecuados para las mujeres debido a conducción limpia, tranquila y de fácil manejo, especialmente al no requerir el arranque manual con manivela que si necesitaban los automóviles de gasolina de la época En España los primeros intentos se remontan a la figura de Emilio de la Cuadra. Tras una visita a la Exposición Internacional de la Electricidad por motivos profesionales se interesó por dichos motores tras haber quedado sorprendido por las carreras celebradas en el circuito París- Burdeos-París en A través de la compañía Cia. General de coches-automóviles Emilio de la Cuadra S. en C. construirá diversos prototipos de vehículos eléctricos. Sin embargo, la falta de tecnología y recursos materiales y económicos provocó que desechara todos los proyectos y dedicara una docena de automóviles con motor de

6 explosión, bajo el nombre de La Cuadra. La empresa cerró en 1901 debido a la falta de dinero y una huelga. La introducción del arranque eléctrico del Cadillac en 1913 simplificó la tarea de arrancar el motor de combustión interna, que antes de esta mejora resultaba difícil y a veces peligroso. Esta innovación, junto con el sistema de producción en cadenas de montaje de forma masiva y relativamente barata implantado por Ford desde 1908 contribuyó a la caída del vehículo eléctrico. Además las mejoras se sucedieron a mayor velocidad en los vehículos de combustión interna que en los vehículos eléctricos. A finales de 1930, la industria del automóvil eléctrico desapareció por completo, quedando relegada a algunas aplicaciones industriales muy concretas, como montacargas (introducidos en 1923 por Yale), toros elevadores de batería eléctrica, o más recientemente carros de golf eléctricos, con los primeros modelos de Lektra en WEBGRAFÍA MARCO REFERENCIAL A la fecha hay Carros eléctricos: listos para rodar en Colombia (Foto: Colprensa/VANGUARDIA LIBERAL) Bogotá, Medellín y Cali son las primeras ciudades de Latinoamérica en tener por sus calles el 'i-miev', un carro 100 % eléctrico de la marca

7 Mitsubishi. No son prototipos, son vehículos probados que demostraron que funcionan y que están listos para usarse en el país. En total son 30 vehículos que adquirieron empresas que proveen servicios de energía eléctrica en estas tres ciudades. Codensa (Bogotá) se quedó con 15 modelos; Empresas Públicas de Medellín (EPM) con 10; y la Empresa de Energía del Pacífico (Epsa) con cinco de estos juguetes para adultos. Esta dotación alcanzó a entrar con cero arancel, un beneficio que dio el Gobierno colombiano hasta el 31 de diciembre del 2012 para incentivar al entrada al país de vehículos livianos eléctricos, híbridos y que operan a base de gas. Detrás de la entrada de estos 30 vehículos al país está Mitsubishi Motors, una compañía que lleva 40 años desarrollando los carros eléctricos, y que finalmente hace tres años logró lanzar al mercado el i- MiEV, un auto que está llamando la atención de los ecológicos con buenos ingresos. Para hacerle seguimiento a la dotación que llegó al país, llegó esta semana a Colombia Masahiko Oshimoto, gerente del departamento de promoción del vehículo eléctrico de Mitsubishi Motors. Es su primera visita a Latinoamérica, y decidió empezar por Colombia por la potencialidad que tiene en el mercado de los autos eléctricos. Según Oshimoto, el mercado está creciendo aunque el paso es lento. Hace tres años las expectativas para el 2012 era de 500 mil unidades vendidas, y solo alcanzaron las 40 mil. Pese a esto, lo que proyecta Mitsubishi es que para el 2020, el 20 por ciento de sus vehículos serán eléctricos. La apuesta tiene un trasfondo ecológico y tecnológico. Además de operar con cero combustible, lo que reduce las emisiones de CO2 al ambiente, estos carros están hechos para que tengan la capacidad de funcionar en cualquier ciudad, incluso con la topografía de las urbes colombianas. Patricio Stocker, gerente General de Motorysa - la marca que comercializa los carros de Mitsubishi en Colombia- explica que el motor de estos carros es capaz de funcionar en pendiente. Además no pierde potencia con la altura, como sí sucede con algunos vehículos que operan con combustibles fósiles, porque la falta de aire no lo afecta.

8 El precio de las primeras unidades que se vendieron del i-miev fue de 90 millones de pesos. Aunque la cifra podría ser astronómica para la mayoría de bolsillos colombianos, Stocker sostiene que el ahorro en el uso del vehículo puede ser hasta de un 70 por ciento, si se compara lo que gastan otros vehículos en gasolina a lo que se tendría que invertir en energía. Lo que tiene a los japoneses con sus ojos en Colombia, es que más del 70 por ciento de la producción de energía del país la hacen las hidroeléctricas. Es decir, es energía limpia que sale del agua, lo que hace doblemente amigable con el medio ambiente el uso de carros eléctricos. Sin embargo, para Oshimoto es clave que el Gobierno colombiano genere incentivos para que las personas prefieran un vehículo eléctrico a uno que funciona con combustibles fósiles. A esto se suma, la inversión en infraestructura que se necesita para crear los puntos de carga, y para que los autos no sucumban en los huecos de las vías. Noruega es el país más avanzado en la implementación de autos eléctricos, sostiene Oshimoto. Por las calles del país nórdico circulan más de carros de este tipo, que cuentan con puntos de recarga gratuitos. El auge se debe, a los incentivos que ha creado el Gobierno para promover el uso de los carros eléctricos: exención del IVA, parqueo gratuito y el permiso de circulación por los carriles de bus. En Colombia los incentivos de cero aranceles para carros eléctricos duró hasta el 31 de diciembre del 2012, pero aún no se tiene certeza si la medida regirá para el 2013 y los años que vienen. Dato: A la fecha se han vendido 33 mil unidades del i-miev desde que salió al mercado hace tres años. Además de Mitsubishi, otras marcas que están desarrollando carros eléctricos son Nissan, Renault y General Motors. importancia del auto en la vida cotidiana Los automóviles son hoy en día algo muy útil para la sociedad y tienen muchas ventajas para vida diaria una de esas ventajas es que tú puedes elegir el lugar a donde quieres ir y a qué hora quieres ir. Otra de las ventajas es que no toma mucho tiempo llegar a tu destino. Uno de los

9 beneficios de poseer un auto es que representa un símbolo de status social algo que se ha vuelto importante en la sociedad de hoy. Otras de las ventajas de tener un auto es que en él puede transportar lo que tu quieras siempre y cuando el auto tenga la capacidad de poder almacenar lo que deseas transportar también con un auto puedes controlar la rapidez y la manera de que te dirijas a tu destino Vehículo de cuatro ruedas con motor que puede ser guiado por una vía terrestre sin necesidad de carriles y que se usa para el transporte de personas; se aplica especialmente al de pequeño tamaño con capacidad para cuatro ocupantes y el conductor. MARCO DE LA TITULACION Los vehículos eléctricos destacan por su alto rendimiento en la transformación de la energía eléctrica de la batería en la energía mecánica con la que se moverá el vehículo (60-85%), frente al rendimiento de la transformación de la energía del depósito de gasolina en la energía mecánica que mueve un vehículo de gasolina (15-20%).4 El presente y futuro de las baterías del vehículo eléctrico parece pasar por la batería de ion de litio, que cada vez se fabrica con mayor densidad de carga y longevidad permitiendo mover motores más potentes, aunque por ahora la autonomía media de un utilitario eléctrico se encuentra en torno a los 150 km. No obstante, deportivos eléctricos más caros han conseguido aumentar esa autonomía hasta los 483 km, como el modelo de 70 kwh del Tesla Roadster., Con el objetivo de saber el consumo que supone el vehículo eléctrico, existen distintas herramientas, como el programa CEVNE5 o el usar tablas de consumo cada 100 km de los principales vehículos eléctricos salidos y por salir en un corto plazo de tiempo y el consumo de kwh de la batería por cada 100 km de cada uno de ellos y de la media.

10 Comparativa de costos totales por kilómetro entre un vehículo convencional y un BEV en 2035 Ventajas y problemas que presentan los vehículos eléctricos en la actualidad (2013) Desventajas y problemas Carga de las baterías y precio. Las baterías de más de 400 km de autonomía son muy costosas y se recargan en unas 9 horas sin mermar su capacidad. Para evitar este problema sería necesario cambiar las baterías descargadas por otras con carga de manera inmediata, de forma tal que al repostar en una estación de servicio el vehículo ingresara casi sin energía eléctrica y saliera de allí total o parcialmente cargado pocos minutos más tarde. Para ello las baterías deberían adaptarse perfectamente de manera de poder cambiarse rápidamente y que esto pudiese hacerse tanto de forma total como fraccionada. Seguirán contaminado, ya que en algunos casos la electricidad utilizada para recargar las baterías se produce mediante materias primas contaminantes como el carbón. En España, por ejemplo, la electricidad utilizada para las baterías supone unas emisiones de dióxido de carbono de 0,276 kg/kweh generado. Menor autonomía que un coche convencional dado que necesita recargas frecuentes. El fuerte costo de compra inicial. En algunos casos el precio de un coche eléctrico triplica al de uno coche convencional. Ejemplo: Un Toyota Corolla, gama alta de Toyota, puede costar en torno a euros con lo básico, un vehículo eléctrico como el THINK City alcanza en el

11 mercado los euros. Esto podría solucionarse si los fabricantes lo decidieran pues ya se ha comprobado con los vehículos híbridos que estos tienen a bajar de precio y ganar mercado rápidamente. La poca accesibilidad que existe en cuanto a las recargas. Problema que se irá solucionando poco a poco, al suministrar los puntos de recarga por parte del país. Pero para ello quizás sea imprescindible que las estaciones de servicio puedan cambiar las baterías descargadas (total o parcialmente) por otras con carga de manera inmediata. De esta forma la empresa se interesaría por el nuevo negocio y el usuario se vería compensado al pagar por un servicio que le ahorraría mucho tiempo de espera. Ventajas[editar editar fuente] Respetan el medioambiente, produce menos cantidad de CO2 que un vehículo convencional. No hacen apenas ruido, su motor evita la contaminación acústica. Su uso permite prescindir de combustible y ahorra así petróleo, una materia prima limitada y se puede dedicar a otras materias también necesarias. Su mantenimiento y costo del "combustible" es mucho menor al de uno convencional. El Tesla Model S, por ejemplo, gasta 700$ de electricidad al año; el Porsche Panamera Turbo gasta 3400$ de combustible al año. Mayor eficiencia y par motor a partir de 0 revoluciones y la total ausencia de marchas, lo que se traduce en mejor respuesta en aceleración. En los deportivos, el uso de potencia distribuida en las ruedas y control del par motor de cada uno proporciona una mayor estabilidad en las curvas, y por tanto, en seguridad. Según Francisco Laverón, Miguel Ángel Muñoz y Gonzalo Sáenz de Miera, dos economistas y un ingeniero de la compañía Iberdrola, un coche consigue una eficacia de un 77% si la electricidad procede de fuentes renovables, mientras que 42 % si procede de energía eléctrica basada en gas natural. Además estos autores aseguran que un coche eléctrico podría recorrer casi el doble de kilómetros que uno de gasolina. Contaminación de la electricidad Desde la perspectiva medioambiental, no cabe duda de la eficacia del vehículo eléctrico, tanto para reducir la emisión de los gases de efecto invernadero como para la reducción de la contaminación local tanto atmosférica como sonora.21 La contaminación de todo vehículo (eléctrico o no) debe contabilizarse sumando las emisiones directas, que son las emisiones que produce el propio motor del vehículo, y las emisiones indirectas, que son las emisiones producidas en sistemas externos al vehículo pero fundamentales para éste por proporcionarle la energía necesaria para

12 funcionar. Aunque un vehículo eléctrico no produce emisiones contaminantes durante su funcionamiento, la generación de energía eléctrica necesaria para mover el vehículo eléctrico da lugar a emisiones contaminantes y al consumo de recursos no renovables en mayor o menor medida, dependiendo de cómo se haya generado esa energía eléctrica, como queda visto arriba. Un caso particular es el de los vehículos que utilizan electricidad renovable como fuente de energía primaria (este es el caso de los vehículos recargados por electricidad solar, también conocidos como solar-charged vehicle). Asimismo, durante la generación, el transporte y la transformación de energía eléctrica se pierde parte de la energía, por lo que la energía útil es inferior a la energía primaria, como se ha visto antes. Lo mismo sucede con el petróleo, que además de los gastos de transporte debidos a la diferencia geográfica de los lugares de producción y de consumo, es necesario transformar en refinerías en los diferentes productos derivados del petróleo, incluyendo los carburantes. «Ficha técnica del Renault Clio Expression dci 70 5p eco2». «Coste del litro de gasolina actual». «Ficha técnica del Toyota Prius» ADa MARCO DE CONTEXTO A EXPONER Sostenibilidad Medioambiental: El vehículo eléctrico tiene una contribución positiva a la sostenibilidad ambiental del sector transporte. Por un lado, disfruta de una eficiencia energética muy superior al vehículo convencional. Por otro permite la penetración de las energías renovables en el transporte por carretera, un ámbito con enormes dificultades para su introducción. Es destacable que, con los datos utilizados, las emisiones de un vehículo eléctrico por cada 100 kilómetros pueden ser cinco veces más bajas que las de un vehículo convencional. Economía: Aunque existe un sobrecoste en la adquisición frente al vehículo tradicional, se ve compensado a lo largo de los años por sus

13 menores costes variables - tanto por el consumo energético como el mantenimiento-, de forma que los posibles incrementos futuros de los precios de los combustibles fósiles podrán jugar a favor de la viabilidad económica del vehículo eléctrico. La mayor inversión se compensa en poco más de 7 años por los menores costes de utilización. Políticas Públicas: Es necesario destacar que el análisis de la viabilidad económica del vehículo eléctrico lleva aparejado una complejidad muy elevada, derivada de la evolución de las políticas públicas, del perfil de utilización del vehículo, de la evolución de los mercados energéticos y de la tecnología, etc.