lunes, 5 de agosto de 2024

EL LARGO TUBO DE ESCAPE

La teoría del Largo Tubo de Escape se ha popularizado, extendido y divulgado mucho últimamente entre los defenestradores de la electrificación en el transporte - uno de los pilares de la necesaria descarbonización al ser una de las principales fuentes de CO2 de origen humano, dada la enorme cantidad de vehículos impulsados por motores de combustión interna - por su aparente gran verosimilitud. Bellamente envuelta, lacito “greenwahing” incluido, por aquellos que son a la descarbonización como la Fundación Ingenio a los nitratos y los peces muertos del Mar Menor, es perfectamente asumible para muchos dado que incluye conceptos de Física y Mecánica absolutamente ciertos como el rendimiento en las transformaciones de energía, en base a los cuales se construye un razonamiento a priori lógico. El problema, como en el caso de los nitratos “ingeniosos”, es que se omite información y la que se da se presenta de forma tendenciosa para que llegues a determinadas conclusiones…bastante cuestionables, digamos.

¿En qué consiste esta teoría? Veamos: En términos sencillos, lo que defiende es que la electrificación causa más perjuicio que beneficio al Medio Ambiente por tres razones (básicamente por la primera de ellas):


  1. Los motores térmicos, de combustión interna o de explosión, queman el combustible transformando su energía química en energía mecánica directamente en el vehículo. Los vehículos eléctricos necesitan que ese combustible se queme en una central térmica, transformándose en energía eléctrica, y luego esa electricidad se transporta y cambia de voltaje hasta el punto de carga. Ninguna transformación de energía es completa al 100%, es decir, al pasar de un tipo de energía a otra siempre hay un rendimiento (un porcentaje de éxito, por así decirlo), inferior a la unidad, con lo que al final quemarás más combustible que en tu motor. La única diferencia es que tú tubo de escape es más largo.
  2. Las Renovables no son tan “green” porque los componentes de los aerogeneradores, de los paneles solares y de las baterías contaminan mucho, muchísimo una vez finalizada su vida útil y no se puede/no se sabe cómo reciclarlos.La minería necesaria para extraer los materiales genera demasiada huella de carbono, dada la vida útil de las baterías (incluye cifras de consumo de una pala cargadora y cifras de movimiento de tierras
  3. Los coches eléctricos contaminan más porque se necesita más energía para su fabricación que en el caso de un vehículo convencional.


Plausible a primera cita, ¿verdad? Hace referencia a conceptos técnicos, incluye datos (sin verificar ni citar fuentes, pero los incluye), arma un razonamiento aparentemente lógico…Pues bien, vamos a desmontársela un poco a sus creadores y difusores.


El primer punto se rebate de tres maneras: En primer lugar, un buen porcentaje de la electricidad se obtiene con Renovables, cuyas emisiones de CO2 son nulas. Es mas, el porcentaje aportado por las Renovables en el mix energético cada vez es mayor, hasta el punto de haber llegado a representar más de la mitad de la energía generada en España ([1] a [4b]). En Europa y el resto del mundo, más de lo mismo, con la UE como líder en porcentaje de electricidad renovable ([5] a [8]) y China - si, ESA China - superando a EE.UU. en porcentaje y siendo líder mundial en 2023 en instalación de potencia de generación renovable [9] a [12]). Los planes, además,  son que dichos porcentajes sigan aumentando en el futuro ([13] a [18]). Y eso, ciñéndonos estrictamente a lo que se conoce como Energías Renovables (solar, eólica, etc), porque las centrales nucleares, obviando el problema de los residuos del combustible gastado y el debate sobre la ampliación de su vida útil, son ciertamente neutras en carbono puesto que sólo emiten a la atmósfera vapor de agua procedente del circuito secundario de refrigeración.


En segundo lugar, el rendimiento de los motores eléctricos es considerablemente mayor que el de los motores de explosión, puesto que tienen muchas menos partes móviles. Con las limitaciones impuestas por el ciclo teórico de las máquinas térmicas (ciclo de Carnot), las condiciones reales de la combustión en los cilindros, el rozamiento de las partes móviles, etc, el rendimiento típico de un motor de combustión interna está entre el 20 y el 30%, llegando como mucho al 40-45% en el caso de los motores híbridos o diésel marinos lentos. Por el contrario, el rendimiento de un motor eléctrico supera el 75%, estando la mayoria de ellos en torno al 90% o incluso más  ([19] a [23]).

Y, por último…es cierto que parte (cada vez menos) de la electricidad que se genera se sigue obteniendo quemando combustibles fósiles (petróleo y Gas Natural)…..pero mientras que con un motor de explosión ya hemos visto que aprovechas en torno a un 25% de la energía química del combustible, el rendimiento de las centrales de ciclo combinado modernas está en torno al 60-70% ([24] a [26]). En esto influyen tanto el factor de escala como el método por el que “se extrae” la energía….Los motores de combustión interna, o térmicos, también reciben el nombre de “motores de explosión” precisamente porque hacen “explotar” el combustible y aprovechan sólo la energía del “taponazo” para mover los pistones. El resto de la energía se disipa en forma de calor. Sin embargo, en las centrales térmicas modernas - llamadas precisamente“de ciclo combinado”- se combinan dos ciclos distintos para extraer la energía del combustible: En una cámara de combustión se quema el fuel o el gas, y los gases de la combustión se hacen pasar por una turbina de gas en la que varios juegos de álabes (para alta, media y baja presión) hacen girar un eje acoplado a un generador. Al mismo tiempo, un intercambiador de calor “atrapa” el calor generado durante la combustión y el de los gases, calentando agua como en una caldera clásica y generando así vapor sobrecalentado a alta presión que es canalizado hacia otro juego de turbina-generador (ciclo Rankine) para producir más electricidad. 


Es decir, que con el mismo combustible generamos electricidad dos veces y de una forma y a una escala que nos permite hacerlo de manera más eficiente (el ciclo Rankine y el de la turbina de gas son más eficientes que el de Carnot en un motor térmico) por lo que, aunque tengamos en cuenta que en cada transformación de energía tenemos un rendimiento inferior a uno (perdidas por calor, campos magnéticos, transporte de la electricidad, etc,) por cada m3 de combustible quemado en una central se obtienen bastantes más kWh de energía para mover tu coche que la que obtendrías en tu motor de explosión.  O lo que es lo mismo, para hacer la misma cantidad de km necesitas quemar menos combustible si tu vehículo es eléctrico, lo cual se traduce en una reducción de las emisiones de CO2, que es lo que hace falta.


Pasemos ahora al tema de la reciclabilidad de los componentes. En la actualidad, por ejemplo, en torno al 85% de los componentes de los aerogeneradores se puede reciclar [27]. Los metales y componentes electrónicos pueden recuperarse al final de la vida útil  del aerogenerador (unos 25-30 año) para volver a incorporarlos a las cadenas productivas. El principal problema son las palas, fabricadas principalmente de fibra de vidrio y resina de poliéster……que suponen un residuo inerte, no peligroso, que puede perfectamente quedarse almacenado en cualquier sitio sin problemas. ¿Te molesta que ocupen espacio en un descampado? No te preocupes, sus componentes se pueden incorporar a la economía circular mediante separación química o reciclaje mecánico para usarse después como materias primas en la industria aeroespacial o automovilística, arquitectura industrial o mobiliario urbano ([27] y [28]) . E incluso, empresas como Siemens-Gamesa  ya construyen palas completamente reciclables [29].


Con los paneles solares pasa algo parecido. Entre un 88 y un 95% de sus componentes (metales, semiconductores, silicio…) son perfectamente reciclables tras una vida útil de unos 30 años (incluso 40 en los de más alta calidad ([30] a [34a])

y pueden usarse de nuevo . El incremento en la potencia fotovoltaica instalada ha impulsado el desarrollo de procesos de reciclaje más eficientes.


¿Y las baterías? La teoría del Largo Tubo de Escape, como buena manipulación fundamentada, además de dar alguno datos difícilmente verificables pretende establecer de forma simplista y tendenciosa la conclusión de que la minería que extrae los minerales que se usan para su elaboración no existiría si no lo hiciera el coche eléctrico…Conclusión burdamente falso, puesto que con o sin coche eléctrico esa actividad va a seguir existiendo puesto que tales materiales tienen hoy en día infinitas aplicaciones industriales. La única diferencia es que esta aplicación en particular evita la emisión de - en conjunto - millones de toneladas de CO2 al año, dato que no dan para que no puedas compararlo ni tenerlo en cuenta. Además, ¿y que hay de la minería y procesos necesarios para fabricar todos los componentes de un motor térmico? ¿Acaso nuestros “Ingeniosos del Diésel” no conocen sus cifras ni su impacto - ni el de extracción, refino y distribución de los combustibles que usan dichos motores -, o hay otra razón para que omitan deliberadamente esos dato? El de los materiales para fabricar baterías es además un campo en el que se está avanzando bastante, pues cada vez salen baterías de más capacidad, más simples, ligeras, eficientes y basadas en materiales más comunes y más fáciles de obtener y tratar al final de su vida útil ([35] a [42]). Como suele decirse, la necesidad agudiza el ingenio. Y la manida teoría también dice que son dificilísimas de reciclar, y no es tan cierto. Actualmente, el 70% de los componentes de las baterías son reciclables ([43] a [48]), y la legislación y la tecnología avanzan para hacer ese porcentaje mayor y el proceso más fácil y asequible ([48] a 52]). Es decir, que los recursos que se emplean para obtener, UNA VEZ, los materiales necesarios para fabricar una batería para coche eléctrico típico permiten ahorrarnos, MUCHAS VECES, las emisiones de CO2 de un motor de combustión, a lo largo de las diferentes vidas que puede tener la primera de ellas.


Esto nos sirve también para rebatir el último punto de la teoría….Pongamos que ciertamente se necesite más energía para fabricar un coche eléctrico que uno convencional. Pues bien, por un lado, como hemos visto más arriba, cada vez un mayor porcentaje del “mix” energético es generado mediante Renovables y, por otro, el vehículo convencional sigue generando emisiones de CO2 durante toda su vida, y también al final de esta. Precisamente un reciente estudio así lo corrobora ([53] y [54]).


Y, para terminar,  hay que distinguir entre lo urgente, lo importante, y lo urgente e importante, y la reducción de emisiones entra dentro de esto último. Tiempo habrá de buscar cómo reciclar mejor las palas de aerogeneradores y las baterías (algo que como hemos visto se hace desde hace ya bastantes años), mientras tanto pueden esperar almacenadas perfectamente . La reducción de emisiones de CO 2 NO PUEDE ESPERAR, para evitar la catástrofe en el futuro se tiene que actuar con determinación en el presente.


Así que lo correcto sería decir que actualmente los vehículos eléctricos no son la panacea ni que es absolutamente cierto que las Renovables no tengan impacto ambiental alguno (todo lo que hacemos lo tiene), pero sí que ambas cosas representan una forma mucho más sostenible y eficiente, tanto energética como ambientalmente, de moverse. La “teoría del Largo Tubo de Escape” es irremediablemente falsa.

 ¿Que sólo con la electrificación de nuestros vehículos se va a conseguir la descarbonización en el transporte? No, también está el hidrógeno y, sobre todo, LA MODIFICACIÓN DE NUESTROS HÁBITOS DE CONSUMO Y MOVILIDAD, cambiando a otros más sostenibles ambientalmente (transporte público, envases reutilizables, movilidad urbana sostenible …). Que la transición verde sea perjudicial para el planeta es rotundamente falso y sólo una forma de hacer demagogia pagada por los Consejos de Administración y grandes accionistas de las empresas petroleras y por el lobby de los países productores.


Referencias.


[1] https://www.larazon.es/economia/record-energia-renovable-2023-supera-primera-vez-50-generacion-anual_2024032165fc344117c56e0001c66985.html?


[2] https://es.statista.com/temas/6675/las-energias-renovables-en-espana/#topicOverview


[3] https://www.laopiniondemurcia.es/comunidad/2024/07/22/energia-limpia-marca-record-region-105918071.amp.html


[4] https://es.marketscreener.com/cotizacion/accion/REDEIA-CORPORACION-S-A-29688106/noticia/Las-energ-as-renovables-producen-casi-el-60-de-la-electricidad-de-Espa-a-47286001/


[4a] https://www.la7tv.es/articulo/economia/solar-fotovoltaica-vuelve-liderar-julio-generacion-electrica-espana-nuevo-maximo-historico/20240802112031042853.html


[4b].https://www.laopiniondemurcia.es/economia/2024/08/11/energias-renovables-espana-nueva-boom-renovables-records-106882409.html


[5] https://elperiodicodelaenergia.com/las-renovables-cubrieron-el-57-del-consumo-electrico-aleman-en-el-primer-semestre-de-2024/


[6] https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/es/ip_21_5554


[7] https://elperiodicodelaenergia.com/las-energias-renovables-generan-por-primera-vez-mas-electricidad-que-los-combustibles-fosiles-en-europa/


[8] https://www.asociacion3e.org/noticia/la-ue-publica-el-informe-sobre-el-estado-de-la-union-de-la-energia-2023


[9] https://datosmacro.expansion.com/energia-y-medio-ambiente/electricidad-generacion/china


[10] https://datosmacro.expansion.com/energia-y-medio-ambiente/electricidad-generacion/usa


[11] https://www.energias-renovables.com/fotovoltaica/china-instalo-en-2023-mas-energia-20240129


[12] https://elperiodicodelaenergia.com/china-lidera-carrera-mundial-renovables-cifra-record-230-gw-instalados-2023/


[13] https://www.europarl.europa.eu/news/es/press-room/20220909IPR40134/el-pe-apuesta-por-impulsar-las-energias-renovables-y-el-ahorro-energetico


[14] https://ec.europa.eu/clima/sites/lts/lts_es_es.pdf


[15] https://elperiodicodelaenergia.com/china-quintuplicara-instalaciones-energia-renovable-2050-capacidad-solar-alcanzara-55-tw/


[16] https://www.energias-renovables.com/fotovoltaica/china-superara-en-unos-meses-los-objetivos-20240612


[17] https://es.weforum.org/agenda/2023/11/las-energias-renovables-ganan-terreno-a-los-combustibles-fosiles-en-norteamerica/


[18] https://elpais.com/clima-y-medio-ambiente/2021-09-08/biden-presenta-un-plan-para-que-el-45-de-la-electricidad-provenga-de-la-energia-solar-en-2050.html?outputType=amp


[19] http://tesla.us.es/wiki/index.php/Ciclo_Otto#:


[20] https://www.motorpasion.com/coches-hibridos-alternativos/el-motor-de-combustion-es-el-mas-eficiente-hoy-falso/amp


[21] https://www.diariomotor.com/que-es/eficiencia-termica-gasolina-diesel/


[22] https://www.motorpasion.com/coches-hibridos-alternativos/hablemos-de-eficiencia-coche-de-combustion-vs-coche-electrico/amp


[23] https://www.energiaysociedad.es/manual-de-la-energia/4-2-la-eficiencia-energetica-del-vehiculo-electrico/


[24] https://www.iberdrolamexico.com/te-interesa/cinco-datos-interesantes-de-los-ciclos-combinados/


[25] https://icaen.gencat.cat/es/energia/formes/electricitat/tecnologies/combinat/index.html


[26] https://www.energiaysociedad.es/ciclo-combinado-que-es-y-como-funciona-una-central-termica-de-ciclo-combinado-cual-es-su-papel-en-la-integracion-de-energias-renovables/


[27] https://www.xataka.com/energia/miles-aerogeneradores-se-acercan-al-final-su-vida-util-gran-pregunta-que-haremos-sus-palas-despues-1/amp


[28] https://www.retema.es/articulos-reportajes/hacia-una-economia-circular-para-las-palas-eolicas


[29] https://www.siemensgamesa.com/en-int/newsroom/2021/09/launch-world-first-recyclable-wind-turbine-blade


[30] https://www.elconfidencial.com/medioambiente/energia/2021-05-18/reciclaje-paneles-solares-vidrio-plastico_3084596/


[31] https://www.recyclia.es/panel-fotovoltaico-puede-reciclarse/


[32] https://www.naturgy.es/hogar/blog/reciclaje_placas_solares_-_como_funiona


[33] https://www.iberdrola.com/conocenos/nuestra-actividad/energia-solar-fotovoltaica/reciclaje-paneles-solares


[34] https://ecoinventos.com/alemania-consigue-reciclar-paneles-solares-antiguos/?


[34a] https://www.xataka.com/energia/china-acaba-solucionar-mayor-problema-paneles-solares-silicio-ha-creado-uno-100-reciclado


[35]  https://forococheselectricos.com/2024/07/nueva-bateria-svolt-carga-rapida-lfp.html


[36]  https://forococheselectricos.com/2024/06/tdk-bateria-electrolito-solido.html


[37] https://ecoinventos.com/tecnologia-gel-iones-de-litio-podria-permitir-una-autonomia-de-1000-km-para-vehiculos-electricos-con-una-sola-carga/


[38] https://www.hibridosyelectricos.com/coches/baterias-estado-solido-volkswagen-quantumscape_72408_102.html?


[39] https://www.elconfidencial.com/tecnologia/novaceno/2024-01-02/revolucionaria-bateria-europa-sin-litio-china_3803067/


[40] https://www.huffingtonpost.es/tecnologia/adios-litio-hola-bateri-eterna.html


[41] https://www.motor.es/futuro/bateria-lfp-gotion-2024-carga-ultrarrapida-1000-km-autonomia-202395070.html 


[42] https://es.linkedin.com/pulse/los-nuevos-materiales-para-bater%C3%ADas-de-veh%C3%ADculos-dilemas-ra%C3%BAl-moreno-


[43] https://www.endesa.com/es/la-cara-e/economia-circular/reciclaje-baterias-coche-electrico


[44] https://www.reciclatuspilas.com/realmente-se-pueden-reciclar-las-baterias-de-los-coches-electricos/


[45] https://www.adalmo.es/noticia/como-se-reciclan-las-baterias-de-los-coches/


[46] https://www.autobild.es/reportajes/pasa-baterias-coches-electricos-cuando-terminan-vida-util-hablamos-fabricantes-expertos-empresas-reciclaje-aclararlo-1378089


[47] https://motor.elpais.com/coches-electricos/empresa-espanola-recicla-baterias-vehiculos-electricos-mas-baratas/amp/


[48] https://www.reciclatuspilas.com/ultimos-avances-en-el-reciclaje-de-las-baterias-de-los-coches-electricos/


[49] https://es.euronews.com/green/2023/10/18/cientificos-suecos-descubren-un-prometedor-avance-en-el-reciclaje-de-baterias-de-vehiculos


[50] https://somoselectricos.com/avance-tecnologia-reciclaje-baterias/


[51] https://www.caranddriver.com/es/movilidad/sostenibilidad-ecologia/a44742997/baterias-nueva-normativa-ue/#


[52] https://elperiodicodelaenergia.com/entra-vigor-ley-ue-reutilizacion-reciclaje-baterias/


[53] https://www.laopiniondemurcia.es/medio-ambiente/2024/08/11/coches-electricos-son-70-contaminantes-106888172.html


[54]  https://theicct.org/wp-content/uploads/2024/07/ID-180-%E2%80%93-US-GHGs_brief_final.pdf

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