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Así funcionan las carreteras eléctricas

Conectar camiones eléctricos a líneas eléctricas aéreas en las llamadas carreteras eléctricas es la ruta más eficiente desde el punto de vista energético hacia el transporte de mercancías por carretera con cero emisiones. La tecnología se está probando en una serie de proyectos piloto, con Alemania y Suecia a la cabeza.

El mayor obstáculo para un despliegue a gran escala es la inversión inicial en infraestructura. Los gobiernos deben intervenir rápida y decisivamente para impulsar la tecnología, argumentan los expertos.

¿Como funciona?

La electricidad extraída directamente de la red puede alimentar los motores de los camiones eléctricos directamente y también cargar las baterías a bordo. Existen diferentes enfoques para llevar electricidad a los camiones en movimiento:

Sistemas de catenaria mediante tendido eléctrico aéreo y camiones equipados con pantógrafos. Este enfoque es familiar para los tranvías y trenes y es, con mucho, el más extendido y avanzado.

Los sistemas de inducción inalámbricos utilizan bobinas instaladas debajo del asfalto, que transmiten potencia al vehículo sin contacto directo. La misma tecnología se utiliza para cargar cepillos de dientes eléctricos y, cada vez más, para teléfonos móviles y otros dispositivos.

Rieles eléctricos en la carretera, mediante los cuales un brazo móvil se extiende desde el camión hasta el riel. Este sistema funciona como una pista de tragamonedas.

Las carreteras que están equipadas con cualquiera de estas tecnologías también se conocen como eHighways, carreteras eléctricas o corredores electrificados. Los camiones del futuro podrían estar equipados con una batería relativamente pequeña para cubrir el camino hacia y desde las rutas electrificadas. En las primeras etapas de un despliegue, estas distancias también podrían cubrirse con un motor de combustión en camiones híbridos.

Debido a que el transporte de mercancías por carretera de servicio pesado normalmente se concentra en las rutas principales, solo un pequeño porcentaje de todas las carreteras tendría que estar electrificado para que el sistema funcione. En Alemania, por ejemplo, el 60 por ciento de las emisiones de CO2 de los camiones pesados ​​ocurren en solo el 2 por ciento de la red de carreteras, mientras que casi el 90 por ciento de los viajes de camiones después de salir de la carretera solo cubren 50 kilómetros o menos, según Alan McKinnon de la Universidad de Logística de Kühne, en Hamburgo.

¿Cuales son los beneficios?…

El beneficio más importante es la eficiencia energética general. Los camiones eléctricos son, con mucho, la opción más eficiente para el transporte de mercancías por carretera, porque utilizan la energía con mucha más moderación que los sistemas de propulsión alternativos, como las pilas de combustible de hidrógeno, sin mencionar los que utilizan combustibles sintéticos en los motores de combustión.

Un sistema de e-Highway es incluso más eficiente que el uso de camiones que funcionan exclusivamente con baterías, porque parte de la energía se pierde al cargar y descargar las baterías. Según el Ministerio de Medio Ambiente alemán, los camiones que funcionan con baterías tienen una eficiencia general del 62 por ciento, en comparación con el 77 por ciento de los sistemas de carreteras eléctricos y solo el 29 por ciento de los camiones con celda de combustible de hidrógeno.

Además, los camiones e-Highway son más livianos porque no necesitan baterías pesadas. Esto significa que pueden transportar más mercancías, lo que aumenta aún más su eficiencia por carga. Por último, pero no menos importante, la fabricación de baterías es un procedimiento que consume mucha energía y recursos, con importantes desventajas medioambientales.

El sistema también significa que no hay necesidad de repostar o recargar paradas .

Hacer y construir la infraestructura también consumiría mucha energía, pero una vez que se instale, podría usarse durante las próximas décadas, sobreviviendo a muchas generaciones de camiones eléctricos a batería. Una ventaja adicional de los sistemas de catenaria es que las empresas ya tienen décadas de experiencia con la tecnología en trenes, tranvías y autobuses. Se ha demostrado que la tecnología funciona y tiene costos de mantenimiento y reparación relativamente bajos.

En un estudio histórico sobre la reducción de emisiones dañinas para el clima, la asociación industrial más importante de Alemania, BDI, recomendó electrificar entre 4.000 y 8.000 km de la red de autopistas de 13.000 km del país como la forma más barata de descarbonizar el transporte de mercancías por carretera. «A pesar de las inversiones en infraestructura necesarias, esta opción es actualmente la forma más rentable de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero», decía el estudio (p.183).

Otros estudios han llegado a conclusiones similares. Por ejemplo, el Centro de Transporte por Carretera Sostenible de la Universidad de Cambridge concluyó que «las catenarias aéreas y los [vehículos pesados] compatibles son la solución más económica y energéticamente eficiente para descarbonizar por completo la red de transporte por carretera del Reino Unido».

«Las inversiones en vehículos eléctricos pantógrafos devolverían a los operadores de vehículos en 18 meses (a través de menores costos de energía) y la infraestructura de electrificación podría pagar a sus inversores en 15 años (a través de ventas de electricidad)», argumentaron los autores en el documento de julio de 2020.

…Y las desventajas

La desventaja más importante es la infraestructura necesaria, que requiere una gran inversión inicial de alrededor de dos millones de euros por kilómetro de carretera. Mientras no esté disponible, las empresas de transporte no comprarán camiones equipados con la tecnología para usarlo. Y si no hay camiones, nadie invertirá en la infraestructura, generando el viejo problema del huevo y la gallina.

Los expertos están divididos cuando se trata de evaluar las perspectivas futuras de esta tecnología. El especialista en logística McKinnon dice que «la idea ha ganado mucha fuerza en la industria y el gobierno».

Pero los camiones eléctricos a batería están avanzando rápidamente en la actualidad, y la ventana para un amplio despliegue de carreteras eléctricas podría cerrarse una vez que estos modelos hayan comenzado a extenderse ampliamente.

Por eso, muchos expertos consideran crucial una acción gubernamental rápida y decisiva. «Un rápido despliegue de una infraestructura de prueba a gran escala será decisivo para que los camiones de catenaria permanezcan en la carrera tecnológica», dijo el economista de transporte Carl-Friedrich Elmer del grupo de expertos en transporte sostenible Agora Verkehrswende a Clean Energy Wire. «Si el gobierno construye unos cientos de kilómetros de líneas aéreas en los próximos años, los sistemas de catenaria todavía tienen una oportunidad. De lo contrario, es probable que la tecnología desaparezca del menú

El investigador de movilidad Florian Hacker del grupo de expertos en sostenibilidad alemán Oeko-Institut, que ha estado muy involucrado en la investigación de camiones de catenaria, también dijo al Clean Energy Wire que la tecnología «requerirá acción del gobierno ahora». Pero enfatizó que un despliegue parcial en corredores específicos con mucho tráfico también sigue siendo una posibilidad. «Una vez que alcance una masa crítica, esto creará un mercado para utilizar esta infraestructura».

El experto en vehículos ecológicos Auke Hoekstra, investigador de la Universidad Tecnológica de Eindhoven, dijo que será difícil convertir las autopistas electrónicas en una realidad a gran escala debido a la costosa infraestructura. Pero también insistió en que «sigue siendo una opción. Siempre que se unen la visión correcta y las circunstancias adecuadas, esencialmente muchos camiones que realizan viajes locales, las catenarias son una excelente idea con un muy buen caso de negocio”.

Fuente: Clean Energy Wire. Reproducción parcial.


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