energías renovables, hidrógeno
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| Las largas distancias y los estrictos requisitos de tiempo hacen que el sector del transporte por carretera de larga distancia sea difícil de descarbonizar. Imagen: Erich Westendarp de Pixabay |
Las emisiones de gases de efecto invernadero han disminuido constantemente en la UE en los últimos años, cayendo más de una cuarta parte entre 1990 y 2019. Sin embargo, el transporte es un sector que ha resistido la tendencia, a pesar de los avances tecnológicos.
16 diciembre 2022.- Mucho antes de que los habitantes de la ciudad se quejaran de la contaminación del aire y las emisiones de carbono, se quejaban de los montículos de estiércol que cubrían las calles y atraían nubes de moscas. En el siglo XIX, los vehículos tirados por caballos se usaban para transportar mercancías a largas distancias. Si bien las emisiones de carbono eran prácticamente inexistentes, el estiércol de caballo era un gran punto conflictivo.
Encabezó la agenda durante la primera Conferencia Internacional de Planificación Urbana en Nueva York en 1898. Desafortunadamente, no hubo solución a la crisis de la contaminación por caballos.
Eventualmente, los caballos fueron reemplazados por otros modos de transporte posibles gracias al motor de combustión, intercambiando un tipo de contaminación por otro.
De los caballos a los caballos de fuerza
Ha sido un largo viaje desde allí hasta aquí. Sin embargo, el sector del transporte sigue generando una gran cantidad de contaminación, y el transporte por carretera representa alrededor de una quinta parte de las emisiones totales de CO2 de la UE.
Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de vehículos pesados como camiones de carga y basura, así como autobuses y autocares, es una prioridad. Este sector, que es responsable de una cuarta parte de las emisiones de CO2 de la UE procedentes del transporte por carretera, experimentó un aumento de las emisiones del 29 % entre 1990 y 2019 .
Además, se espera que las emisiones de los camiones crezcan como proporción del total, dijo Andrew Flagg, consultor senior y gerente de proyectos de Element Energy, parte de la consultora multinacional Environmental Resources Management. Esto se debe a que otros vehículos están más adelantados con tecnología de bajas emisiones, como las baterías eléctricas tradicionales en los automóviles.
"Con la descarbonización que se está produciendo ahora a un ritmo considerable para los automóviles y autobuses, la proporción de vehículos pesados en términos de emisiones va a crecer", dijo. "Entonces, existe una necesidad particular de acelerar la descarbonización de esos vehículos".
Pero los camiones enfrentan desafíos cuando se trata de usar energía eléctrica en comparación con vehículos más livianos. "El problema es que este sector es particularmente difícil de descarbonizar", dijo Flagg.
Las largas distancias que los camiones deben recorrer, por ejemplo, crean problemas en cuanto a la frecuencia con la que se deben cargar las baterías, la rapidez con que se cargan y la infraestructura de carga disponible. Las baterías de los camiones también pueden ser pesadas y grandes, lo que afecta la cantidad de carga transportable y la distancia que pueden recorrer antes de que necesiten recargarse.
Aprovechamiento del hidrógeno
Una respuesta es usar energía de hidrógeno, mediante un proceso mediante el cual se alimenta gas hidrógeno y oxígeno a una celda de combustible para producir electricidad. "Con la mayor densidad de energía con hidrógeno, puede tener menos baterías en un camión", dijo Flagg. "Esto le permite viajar esas distancias más largas y hacer frente a las cargas útiles más pesadas".
Los vehículos impulsados por hidrógeno también pueden repostar rápidamente en minutos. "Como operador de flotas, no querrá pasar mucho tiempo cargando un vehículo", dijo Flagg. "El hidrógeno le permite repostar mucho más rápido y, por lo tanto, permite la flexibilidad operativa".
Si bien la tecnología se ha mostrado prometedora, hasta ahora ha tendido a implementarse en demostraciones a menor escala de un número limitado de camiones. El proyecto H2Haul que dirige planea llevar las cosas al siguiente nivel mediante el despliegue de una flota de 16 nuevos camiones pesados con celdas de combustible de hidrógeno.
Estos se implementarán en Bélgica, Francia, Alemania y Suiza en colaboración con dos importantes fabricantes de camiones europeos, IVECO y VDL. El rendimiento de la tecnología se evaluará conduciendo los camiones durante más de un millón de kilómetros durante las operaciones normales.
Los primeros camiones estarán en la carretera en los próximos meses y se espera que todos estén en funcionamiento a fines de 2023. Luego se recopilarán y analizarán los datos de rendimiento.
16 camiones, 6 estaciones de servicio
"H2Haul es innovador porque tiene 16 camiones", dijo Flagg. "Diría que es el siguiente paso en términos de hacer que los fabricantes europeos implementen camiones, aumentar la cantidad de camiones que se están desarrollando y desplegar flotas en una variedad de países y entornos operativos diferentes".
Para demostrar su viabilidad, H2Haul también está desarrollando seis estaciones de servicio de hidrógeno. Dos ya están operativos en Suiza, mientras que se esperan otros en Bélgica y Francia en los próximos meses, y dos en Alemania para finales de 2023.
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Los investigadores ahora están empleando un enfoque similar para los camiones de recolección de residuos. El proyecto REVIVE está integrando la tecnología de celdas de combustible en 14 camiones de basura que operan en condiciones reales durante al menos dos años en un total de 8 sitios en Bélgica, Italia, los Países Bajos y Suecia.
Con los camiones de basura, hasta ahora la tecnología de hidrógeno ha tendido a ser implementada por fabricantes más pequeños, dijo Dimitri Van den Borre, gerente de proyectos de Tractebel Engineering en Bruselas, Bélgica, y líder de proyectos de REVIVE. "Lo que necesitamos es que los fabricantes más grandes entren en este mercado", dijo.
Beneficios de los residuos
Se espera que el uso de la tecnología en camiones de basura tenga varias ventajas. Una es que tienden a conducir una ruta predefinida desde un único depósito. "Los vehículos operan dentro de un área confinada, y en esta etapa temprana de despliegue de hidrógeno, tales operaciones son útiles porque no necesitan muchas estaciones de reabastecimiento de combustible", dijo Van den Borre.
Los camiones de basura también circulan a menudo en áreas urbanas con baja calidad del aire y son muy visibles para el público. Esto significa que los residentes pueden experimentar los beneficios de la reducción de la contaminación y el ruido de primera mano.
Además, los residuos orgánicos de las incineradoras se pueden utilizar para generar hidrógeno, creando un modelo circular de 'desecho a ruedas'. Y el exceso de energía se puede utilizar para impulsar otros vehículos o aplicaciones industriales.
En la actualidad, REVIVE tiene cinco camiones en la carretera que han recorrido más de 13.500 kilómetros en total hasta el momento. Sin embargo, los datos operativos son limitados en las primeras etapas y es probable que comiencen a surgir resultados más extensos a partir del próximo verano.
Sin embargo, los camiones están funcionando bien. Es un entorno de conducción más agradable y producen menos ruido que los camiones de recogida de residuos convencionales y los conductores han reaccionado positivamente hasta ahora. A nivel tecnológico, todo está bien y los camiones están haciendo lo que deben hacer.
Lograr tracción
Pero una variedad de desafíos permanecen en esta etapa de desarrollo, tales como la falta de regulaciones y directivas sobre el mantenimiento de camiones, así como el número actual limitado de depósitos de camiones equipados con hidrógeno.
Sin embargo, la industria ha pedido una ampliación, mientras que la UE se movió para acelerar el desarrollo del hidrógeno en octubre. Al adoptar reglas para estimular la infraestructura de reabastecimiento de combustible alternativo, los eurodiputados pidieron estaciones de reabastecimiento de hidrógeno cada 100 kilómetros para 2028 , aumentando el objetivo anterior de una cada 150 kilómetros para 2031.
Proyectos como REVIVE pueden abrir la puerta a iniciativas más grandes, lo que podría llevar al mercado de camiones de hidrógeno a despegar adecuadamente en la próxima década. Pero para impulsar la tracción de la tecnología de celdas de combustible de hidrógeno en los camiones, no se debe olvidar a los propios conductores.
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