Beneficios de la fuente solar para la movilidad eléctrica

¿Los vehículos eléctricos son sostenibles o respetuosos con el medio ambiente? Ser sostenible significa, estrictamente hablando, no utilizar los recursos naturales de forma que se evite su agotamiento. 

Y ser ambientalmente correcto significa, principalmente, no contaminar el aire que respiramos y no contribuir al calentamiento global, cuya causa se considera la emisión desenfrenada de gases a la atmósfera –una realidad que ha comenzado a ser vivida con gran intensidad por nuestros planeta en la segunda mitad del siglo pasado.

Normalmente asociamos los vehículos eléctricos a algo limpio y sostenible, ya que la motorización eléctrica sustituye parcial o totalmente a los motores de combustión, cesando o reduciendo supuestamente la emisión de gases a la atmósfera y el uso de recursos fósiles no renovables.

Los autores de (Goldin et al., 2014) señalan que en Estados Unidos la mayor fuente de contaminación del aire proviene de los sistemas de transporte. Un estudio demostró que en 2006, el transporte fue responsable del 50% de las emisiones de monóxido de carbono, más del 30% de las emisiones de óxido de nitrógeno y aproximadamente el 25% de las emisiones de hidrocarburos. 

Según observaciones realizadas en el estudio presentado por (Mwasilu et al., 2014), un vehículo eléctrico puede eliminar 600 kg de CO₂ anualmente con el uso de energía solar en estaciones de carga en los lugares de trabajo, es decir, carga durante el día.  

En los países que todavía utilizan ampliamente fuentes fósiles para producir electricidad, la adopción de fuentes solares integradas en los sistemas de carga será la única forma de frenar el uso de combustibles fósiles a medida que crezca la flota de vehículos eléctricos. 

Sin la penetración masiva de la energía solar fotovoltaica, en muchos países el consumo de combustible simplemente se trasladará de los vehículos a las plantas generadoras de electricidad (Kurien, 2020), deconstruyendo la idea de la supuesta ventaja ambiental de la movilidad eléctrica.

Existen muchas controversias en torno al potencial de la movilidad eléctrica para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Un estudio realizado por Consejo Americano para una Economía Energéticamente Eficiente (Ye et al., 2015) demostraron que las emisiones provocadas por los vehículos eléctricos serían mayores que las de los vehículos de combustión en lugares donde más del 80% del suministro eléctrico proviene de centrales térmicas de carbón, como es el caso de China y algunos países europeos. 

En Estados Unidos el escenario sería similar, pudiendo los vehículos eléctricos causar un daño ambiental mayor que el causado por los vehículos de combustión en la mayor parte del territorio (Delmas et al., 2016).

Por estos motivos, los beneficios de la movilidad eléctrica sólo se lograrán con la integración con fuentes renovables de energía eléctrica. El aumento del parque mundial de vehículos eléctricos debe necesariamente ir acompañado de la amplia inclusión de la generación solar y eólica, entre otras fuentes renovables, en las matrices energéticas de los países.

Son muchos los beneficios sociales, ambientales y económicos que proporciona la integración de la energía fotovoltaica en la transición de la combustión a la movilidad eléctrica (Erickson et al., 2017)  

Hay aspectos sociales relacionados con la adopción de vehículos eléctricos propulsados ​​por energía solar. (Goldin et al., 2014) Un estudio realizado por (Andrew & Qiu, 2016) demostró que los propietarios de vehículos eléctricos están más interesados ​​en las fuentes renovables que otras personas. 

En EE.UU., según la encuesta, el 50% de los propietarios de vehículos eléctricos tienen sistemas fotovoltaicos residenciales y el 60% compra vehículos eléctricos por motivos medioambientales. De hecho, un estudio presentado en (Delmas et al., 2016) muestra que la compra simultánea de vehículos eléctricos y sistemas fotovoltaicos por parte de los propietarios puede reducir significativamente las emisiones de carbono de los hogares norteamericanos. 

La investigación de (Andrew & Qiu, 2016) nos lleva a creer que el uso de energía solar (y otras fuentes renovables) en la carga de vehículos debería formar parte de las estrategias de las compañías eléctricas, fabricantes de vehículos eléctricos y empresas de servicios de automoción para atraer a los consumidores a la compra. vehículos eléctricos.

Además, la combinación de fuentes renovables y vehículos eléctricos puede traer beneficios económicos, como lo demuestra la investigación presentada en (Schepper et al., 2015), con un estudio de caso real. La electrificación de flotas de vehículos, el ahorro de combustible y la electrificación de edificios con sistemas fotovoltaicos pueden resultar ventajosos para muchas empresas y también para particulares. 

Los autores de (Coffman et al., 2017) demostraron que el coste total de propiedad de un vehículo eléctrico, a lo largo de su vida útil, en una residencia norteamericana equipada con un sistema fotovoltaico puede ser inferior al coste obtenido con un vehículo de combustión de el mismo tamaño.

Es incuestionable que la transición de la movilidad convencional a la movilidad eléctrica no será posible -sin un alto coste ambiental- sin una intensa adopción de fuentes renovables, de las cuales la fotovoltaica es la principal representante, por su facilidad de integración en entornos urbanos donde flotan flotas. de vehículos eléctricos se concentrará.

Ya existe mucha investigación y experiencia internacional sobre la integración de la movilidad eléctrica y las energías renovables. Este fue el tema del artículo “Panorama sobre la integración de sistemas fotovoltaicos y estaciones de carga de vehículos”, que abordó el tema desde una perspectiva técnica, publicado en la Edición N° 4 de la Revista Canal Solar[http://canalsolar.com.br/revista].

En las próximas décadas, la investigación en el mundo académico y los esfuerzos en la industria deben dirigirse a mejorar las arquitecturas y los sistemas de conversión de energía eléctrica y al desarrollo de estrategias para gestionar la recarga y el despacho de energía entre fuentes y sistemas de almacenamiento, con el objetivo de aumentar la eficiencia y reducir los costos operativos. de los vehículos eléctricos y las infraestructuras de carga asociadas a ellos, priorizando siempre el uso de fuentes renovables.

La respuesta a la pregunta del inicio de este artículo es “sí”, los vehículos eléctricos pueden considerarse sostenibles y ambientalmente correctos (desde el punto de vista de la motorización) si van acompañados de fuentes de energía renovables -siendo la energía solar fotovoltaica la principal candidata-. para seguir el auge global de la movilidad eléctrica.  

Bibliografía

Andrew, I. y Qiu, Y. (2016). Impactos económicos y ambientales del suministro de energía renovable para la carga de vehículos eléctricos: un estudio experimental de elección. Energía Aplicada, 180, 256–268. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.07.121

Coffman, M., Bernstein, P. y Wee, S. (2017). Integración de vehículos eléctricos y energía solar fotovoltaica residencial. Transport Policy, 53, 30–38. https://doi.org/10.1016/j.tranpol.2016.08.008

Delmas, MA, Kahn, ME y Stephen, L. (2016). Las consecuencias privadas y sociales de la compra de un vehículo eléctrico y paneles solares: evidencia de California. Investigación en Economía. https://doi.org/10.1016/j.rie.2016.12.002

Erickson, LE, Robinson, J., Brase, G. y Cutsor, J. (2017). Infraestructura de carga con energía solar para vehículos eléctricos.

Goldin, E., Erickson, L., Natarajan, B., Brase, G. y Pahwa, A. (2014). Estaciones de carga con energía solar para vehículos eléctricos. 33(4). https://doi.org/10.1002/ep

Kurien, C. (2020). Estrategias de control de emisiones para motores de automóviles con margen para el despliegue de infraestructura de carga de vehículos eléctricos basada en energía solar. Abril 2019, 1–9. https://doi.org/10.1002/ep.13267

Mwasilu, F., Justo, J.J., Kim, E., Do, TD y Jung, J. (2014). Vehículos eléctricos e interacción con redes inteligentes : Una revisión sobre la integración del vehículo a la red y las fuentes de energía renovables. Revisiones de energías renovables y sostenibles, 34, 501–516. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.03.031

Novoa, L. y Brouwer, J. (2018). Dinámica de una nanored integrada de almacenamiento de baterías y energía solar fotovoltaica para la carga de vehículos eléctricos. Diario de fuentes de energía, 399(julio), 166-178. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2018.07.092

Schepper, E. De, Passel, S. Van y Lizin, S. (2015). Beneficios económicos de combinar tecnologías de energía limpia : el caso de la energía solar fotovoltaica y los vehículos eléctricos de batería. Marzo, 1109-1119. https://doi.org/10.1002/er

Ye, B., Jiang, J., Miao, L., Yang, P., Li, J. y Shen, B. (2015). Estudio de viabilidad de un modelo de estación de carga de vehículos eléctricos con energía solar. Septiembre, 13265–13283. https://doi.org/10.3390/es81112368