Vehículo eléctrico
Vehículo eléctrico  | |
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| Diseñador | Robert Anderson |
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Vehículo Eléctrico es un vehículo de combustible alternativo impulsado por uno o más motores eléctricos.
Sumario
Características
Un vehículo eléctrico obtiene la tracción de los motores eléctricos, pero la energía puede ser suministrada de los modos siguientes:
- Alimentación externa del vehículo durante todo su recorrido, con un aporte constante de energía, como es común en el tren eléctrico y el trolebús.
- Energía proporcionada al vehículo en forma de un producto químico almacenado en el vehículo que, mediante una reacción química producida a bordo, produce la electricidad para los motores eléctricos. Ejemplo de esto es el coche híbrido no enchufable, o cualquier vehículo con pila de combustible.
- Energía generada a bordo usando energía nuclear, como son el submarino y el portaaviones nuclear.
- Energía generada a bordo usando energía solar generada con placas fotovoltaicas, que es un método no contaminante durante la producción eléctrica, mientras que los otros métodos escritos dependen de si la energía que consumen proviene de fuentes renovables para poder decir si son o no contaminantes.
- Energía eléctrica suministrada al vehículo cuando está parado, que es almacenada a bordo con sistemas recargables, y que luego consumen durante su desplazamiento.
Historia
El coche eléctrico fue uno de los primeros automóviles que se desarrollaron, hasta el punto que existieron pequeños vehículos 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 Groningen, en los Países Bajos, diseñó y construyó con la ayuda de su asistente Christopher Becker vehículos eléctricos a escala reducida en 1835. En 1865 los franceses Gaston Planté y en 1881 Camille Faure, hacen una mejora de la pila eléctrica, allanando el camino para este tipo de vehículo. 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. 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 1954.
Fuentes de energía
Las fuentes de energía las hay de cuatro clases:
- Las fuentes gratuitas de energía (energía renovable) son aquéllas en las cuales la fuerza de conversión de energía proviene del entorno. Esta fuente incluye la energía solar, eólica, hidráulica, geotérmica, mareomotriz, gradiente térmico y energía azul, generalmente no contaminan.
- Las fuentes de energía renovable contaminante son aquellas que liberan agentes tóxicos durante el proceso de obtención de energía, pero son agentes que habían sido absorbidos del entorno por las plantas y animales de los que se obtiene la energía, por lo que al final no se han añadido sustancias tóxicas al entorno. Ejemplos de esta fuente son el aceite vegetal, el metano de la composta, las heces de los animales, la leña o el carbón de madera.
- Las fuentes de energía atómica se basan en el principio de convertir materia en energía, proveniente de la transformación del núcleo atómico; mediante la fisión o la fusión atómicas. Pueden producirse residuos peligrosos, y enormes cantidades de energía, por lo que se requiere de un mayor conocimiento científico para su manejo apropiado.
- Las fuentes de energía fósil de combustión, extraídas de yacimientos naturales finitos acumulados durante largo tiempo, es una forma de energía química, producto de millones de años de la vida terrestre, como son el petróleo, el gas natural y el carbón mineral, hasta ahora la energía se ha obtenido por pirólisis.
Estas fuentes de energía están ordenadas de menos a más contaminantes durante el proceso de obtención de energía, pero hay que puntualizar que absolutamente todas las fuentes producen alguna contaminación, algunas solo en la fabricación del mecanismo de obtención de la energía, y otras durante todo el proceso de obtención, de modo que un vehículo eléctrico será más o menos contaminante en función de cual de estas haya sido su fuente última de energía.
Consumo
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%). El consumo medio cada 100km de un vehículo eléctrico actualmente es de 13,78 kWh. Sin embargo, sólo es el consumo de los kWh que contiene la batería. Como el proceso de carga de la batería o el transporte y distribución de la electricidad tienen pérdidas causadas por no tener un rendimiento perfecto, la cantidad de kWh que necesitan extraerse de una toma de corriente o que se fabrican en la central eléctrica son algo superiores. Para obtenerlos debemos atender a la siguiente tabla de rendimiento del paso de la electricidad por cada elemento del sistema que va desde la enegría del medio hasta la energía mecánica que mueve el vehículo.
Contaminación
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. 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 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.
Funcionamiento
Para empezar, un coche eléctrico es movido por un motor eléctrico en lugar de un motor a gasolina. Desde el exterior, probablemente no se sepa que el coche es eléctrico, y de hecho muchos coches eléctricos son creados al convertir un vehículo de gasolina, limitando las diferencias. Lo primero que se puede notar cuando se esta en uno de estos vehículos, es que el coche es casi totalmente silencioso. Las diferencias más palpables entre ambos automóviles son:
- El motor de gasolina es reemplazado por un motor eléctrico.
- El motor eléctrico recibe su potencia de un controlador.
- El controlador recoge la potencia de un conjunto de baterías.
Un motor de gasolina, con sus manguitos, mecanismos y bujías, tiende un aspecto característico, mientras que un coche eléctrico es un proyecto de cableado.
