El automóvil lleva más de un siglo entre nosotros. Y la automoción ha estado al alcance de la clase media desde el final de la Primera Guerra Mundial, especialmente en Estados Unidos, gracias al Modelo T de Henry Ford.
Al principio competían tres modos de propulsión. El primero era el de combustión externa – motor de vapor. A finales del siglo XVIII se miniaturizó con éxito y en las carreteras británicas se podían ver vehículos con motor de vapor, pero la tecnología (y la seguridad) no se habían puesto al día, ni las carreteras estaban preparadas para soportar el enorme peso de los carros de vapor. De ahí la evolución de las carreteras con raíles de hierro. Los coches de vapor reaparecieron a principios del siglo XX, pero eran extremadamente ineficientes en comparación con los motores eléctricos o de combustión interna, por no hablar de los requisitos de mantenimiento y la cantidad de elementos complicados que había que vigilar mientras estaban en marcha.
Hace veinte años tuve la oportunidad de viajar en el asiento delantero de un barco de vapor Stanley y fue una revelación. La caldera tardaba mucho tiempo en producir vapor (una olla vigilada nunca hierve) y eso tenía que ocurrir antes de que pudiéramos movernos. Una vez en marcha -mientras zumbábamos por un camino de tierra a una velocidad que me pareció alarmante, cerca de 60 MPH- el conductor ajustaba constantemente una miríada de controles para asegurar un funcionamiento relativamente suave. Era una carga de trabajo bastante exigente para un conductor. El coche de vapor Doble -fabricado desde 1909 hasta 1931- intentó paliar algunos de esos inconvenientes con una caldera de encendido rápido y sólo cuatro controles, tres pedales y un volante. Y fue probablemente la cúspide de la evolución de los coches de vapor. En cualquier caso, la energía de vapor para los automóviles resultó ser un callejón sin salida. El último intento medio serio de desarrollar un coche de vapor fue hace medio siglo, el Vapodyne de Bill Lear (de la fama del Learjet y del 8-track).
Otro aspirante fue el coche eléctrico con baterías de plomo-ácido: con un motor eléctrico ultraeficiente alimentado por baterías, el coche eléctrico estaba preparado para tomar el relevo del transporte urbano de los coches tirados por caballos a finales del siglo XX. Pero las malas decisiones comerciales y la limitada densidad energética por peso de las baterías de plomo-ácido supusieron la muerte de la energía eléctrica en los años de formación del automóvil. Aunque por su sencillez de funcionamiento, el coche eléctrico era el rey. Por no mencionar que, con la llegada de los motores sin escobillas, el mantenimiento es prácticamente un juego de niños.
Fue el motor de combustión interna de gasolina -y más tarde de gasóleo- el que, gracias a la autonomía, la velocidad de repostaje y el rendimiento, se impuso. Y son los problemas de autonomía y velocidad de repostaje los que han impedido que se cumpla la promesa del coche eléctrico. Dado que la eficiencia de los motores de gasolina no es muy buena, en el mejor de los casos un 35%, y los problemas de mantenimiento, la gracia salvadora es la densidad energética del combustible utilizado para alimentar el motor.
El problema de los vehículos eléctricos es el ritmo de recarga y la autonomía: los motores eléctricos son absolutamente geniales. Los motores eléctricos de los coches suelen tener una eficiencia superior al 95%, son compactos y, debido a su amplia curva de par y a su carácter plano, sólo requieren una marcha de transmisión de una sola velocidad (con disposiciones para la marcha atrás, por supuesto). Lo que ha defraudado al motor eléctrico es su fuente de combustible: la batería.
Una batería es un dispositivo de almacenamiento. Se compone de un terminal negativo, el ánodo, y un terminal positivo, el cátodo, y un electrolito (en forma de líquido, lodo o pasta) para facilitar el movimiento de los electrones en la batería. Si se pone una carga, a través de un circuito eléctrico, en una batería, el flujo de electrones empieza a ir del ánodo al cátodo a través del circuito. Ese flujo de electrones es el «combustible» de los motores eléctricos.
La carga que presenta el motor eléctrico es la resistencia, la disposición de las celdas en la batería (ya sea en serie o en paralelo) determina la tensión y el amperaje disponibles. El motor eléctrico utiliza principios electromagnéticos para realizar el trabajo y, como ya se ha dicho, es extremadamente eficiente.
Las baterías de plomo e hidruro metálico de níquel han sido sustituidas para su uso en vehículos eléctricos por las baterías de iones de litio. Aunque tanto las baterías de plomo-ácido como las de níquel-metal-hidruro tienen su utilidad, la mayor densidad energética de las baterías de iones de litio ha propiciado su adaptación generalizada para el almacenamiento de energía en los vehículos eléctricos.
También están las baterías de metal-aire, en realidad pilas de combustible, que empiezan a ser viables. Las de litio-aire y aluminio-aire se anuncian como la próxima gran novedad, ya que ofrecen un aumento sustancial de la autonomía de los vehículos eléctricos. Sin embargo, en el caso de la batería de aluminio-aire, hay una serie de problemas técnicos que deben resolverse, ya que el dispositivo tiene que cambiarse en lugar de simplemente recargarse. Tiene que ver con la forma de utilizar el metal. En esencia, al final de su «carga» se quedan óxidos del metal que ya no mantienen la carga. Cuando se necesita recargar, se acaba cambiando el paquete de baterías.
Sin embargo, lo bueno es que proporcionarán una autonomía extraordinaria, hasta ocho veces superior a la actual, y un buen ahorro de peso (lo que aumenta aún más la autonomía). De momento, están en fase de desarrollo. Y puede que compitan con la pila de combustible de hidrógeno, aunque podrían beneficiarse de un gran avance en las membranas utilizadas para aislar los electrones.
En el caso de las baterías se han prometido avances, que se anuncian con regularidad, pero, como ocurre con demasiada frecuencia, resultan ser una quimera, una ilusión. Y hasta que las baterías o las pilas de combustible puedan ofrecer una densidad energética cuatro o cinco veces superior a la actual de las baterías de iones de litio, la gasolina y el gasóleo seguirán invictos.
Sin embargo, lo que está impulsando las ventas de coches eléctricos parece ser la intervención de los gobiernos en los mercados, mediante el uso de incentivos fiscales y subvenciones. Si has estado en Noruega recientemente, te sorprenderá la cantidad de Teslas que circulan por las carreteras. Noruega utiliza el dinero de los impuestos y la desgravación arancelaria para subvencionar la compra de vehículos eléctricos, y se nota. Sin la intervención gubernamental y los incentivos, teniendo en cuenta los problemas de autonomía y ritmo de repostaje, los vehículos eléctricos estarían más o menos donde estaban hace un siglo, una promesa aún no cumplida.
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