Cotxes en verd

2008/02/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Diseinua
• Ingeniaritza
• Garraioak
• Ingurumena

El cotxe més net, ecològic, és el més verd del món. Per això ha guanyat l'últim concurs de disseny organitzat per la prestigiosa revista australiana Wheels (Rodes). La seva autora és Harsha Ravi, que li ha anomenat Globetrotter (Caminante del Món).

Potser el nom no és molt original, però sí el cotxe. El concurs contempla la innovació, el disseny intel·ligent, l'aparença, l'originalitat, la qualitat, el disseny per a producció i manteniment, l'ergonomia, la seguretat, així com el seu impacte ambiental. El Globetrotter és un cotxe bo en tots els aspectes, però destaca especialment pel seu impacte en el medi ambient.

La majoria dels components del cotxe són biodegradables. De fet, el principal material utilitzat en la fabricació del cotxe és un polímer, amb un 12% de petroli i un 88% de blat de moro, molt lleuger. Obté l'energia necessària per a moure's mitjançant una pila de combustible i la pintura que cobreix utilitza la nanotecnologia quan està estacionada per a absorbir l'energia solar, carregant les bateries.

Però encara no és al carrer. Es preveu el seu llançament en 2017. No obstant això, és un exemple clar per a veure en quina direcció s'estan movent els cotxes. Sembla que cada vegada s'està tractant més de dissenyar cotxes que causin el menor mal al medi ambient, i en gran manera estan impulsats per la legislació.

Noves normes

La Comissió Europea ha reconegut que per a l'any 2012 els cotxes venuts a la Unió Europea no podran emetre més de 120 grams de diòxid de carboni per quilòmetre a l'atmosfera. Per tant, els automobilistes no tenen més remei que avançar en la reducció de les emissions actuals, sinó que rebran una multa.

Fins i tot abans d'aquesta data, els governs han començat a prendre mesures. Per exemple, el govern espanyol va posar en marxa a l'inici de l'any una nova llei sobre l'impost de matriculació. Abans l'impost s'establia en funció de la mesura del motor, però ara el propietari ha de pagar en funció del diòxid de carboni que emet el cotxe. A més, els cotxes que emetin menys de 120 grams de diòxid de carboni per quilòmetre no hauran de pagar impostos de matriculació.

A Alemanya s'han creat zones protegides de la contaminació per trànsit en tres ciutats: Berlín, Colònia i Hannover. Els conductors hauran de portar un adhesiu en el cotxe per a accedir a aquestes zones urbanes. La quantitat de partícules contaminants emeses pel cotxe haurà de portar un adhesiu verd, groc o vermell, i el preu de l'adhesiu dependrà d'això. La Guàrdia Municipal sanciona als automobilistes que entren sense cua, però diuen que la majoria dels conductors ho compren.

Per tant, les lleis i les multes no són només per als automobilistes, sinó també per als conductors. Potser amb ells es pot canviar la tendència. De fet, a pesar que la Comissió Europea ha marcat un objectiu clar per a 2012, de moment no s'ha avançat molt. Per contra, molts dels cotxes venuts l'any passat a Europa emeten una mitjana de diòxid de carboni superior als venuts en 2005. En concret, els cotxes produïts a Alemanya han contribuït a l'augment de les emissions, ja que són més pesats que l'any anterior (pesen un 1,4% més) i destaquen dues cases, DaimlerChrysler i Volkswagen.

Els automobilistes francesos i italians, per part seva, van aconseguir reduir les emissions de diòxid de carboni l'any passat. De fet, la companyia francesa PSA Peugeot Citröen, el segon major productor europeu, va vendre els cotxes menys contaminants. Segons dades de la companyia, l'any passat va vendre al voltant d'un milió de cotxes que emetien menys de 140 grams de diòxid de carboni per quilòmetre, dels quals 450.000 són menys de 120 grams i 200.000 cotxes no arriben a emetre 110 grams. És clar que alguns cotxes arribaran més fàcil que uns altres a l'objectiu marcat per a 2012.

Més d'una clau

Els cotxes no sols afecten el medi ambient en el seu ús; des dels materials que se seleccionen per a la seva fabricació fins a la seva arribada al carrer, el risc d'afecció al medi ambient és cada pas, fins i tot quan s'envelleix i es rebutja. No obstant això, el major impacte es produeix en l'ús del cotxe.

Per a reduir aquest impacte no hi ha una clau única, cal cuidar alguns aspectes. Un d'ells és el motor. La majoria dels cotxes tenen motors que cremen gasolina o dièsel. Es tracta de combustibles fòssils que generen gran quantitat de contaminants, tant en el seu pas pels dipòsits naturals subterranis per a accedir als tancs dels cotxes com en la seva crema. Amb la finalitat de reduir l'ús de combustibles, els automobilistes han incrementat l'eficiència dels motors, han millorat la combustió i utilitzen filtres per a atrapar partícules contaminants.

D'altra banda, els combustibles fòssils poden ser substituïts per biocombustibles, com el biodièsel i el bioetanol. Són fonts d'energia renovables, per la qual cosa el seu ús redueix la dependència dels combustibles fòssils. A més, són d'origen vegetal i, en certa manera, el diòxid de carboni que es genera en els rius s'iguala amb el que han absorbit en la primera planta. No obstant això, alguns experts posen en dubte la veracitat dels biocarburants, ja que alguns estudis han demostrat que, tenint en compte tot el procés, no són tan favorables per al medi ambient com s'esperava.

Independentment del procés de producció de biocombustibles, l'ús de biodièsel no requereix canvis en el motor, sinó que pot utilitzar-se en qualsevol motor dièsel. El bioetanol, per part seva, es pot utilitzar barrejat amb la gasolina, en petita proporció sense canvis en el motor (5-10% bioetanol) i en major proporció en motors especialment preparats.

Precisament per a això, els fabricants han creat vehicles flexibles (FFV, flexi-fuel vehicles). Aquests cotxes estan preparats tant per a moure's amb la major mescla de bioetanol (E85, que suposa el 85% del combustible) com amb gasolina convencional.

Addicionalment, es pot emprar gas natural en motors de gasolina convencionals. Amb això s'aconsegueix reduir les emissions de diòxid de carboni, però es necessiten dipòsits i sistemes especials de subministrament de gas natural que generen problemes de seguretat. Per això s'utilitza molt poc.

Altres tecnologies

Els cotxes han adoptat altres vies per a reduir les emissions de diòxid de carboni, amb el que ja existeixen en el mercat cotxes elèctrics i híbrids. Els cotxes elèctrics no emeten gasos i són totalment silenciosos, per la qual cosa presenten avantatges destacables respecte als altres. No obstant això, tenen desavantatges: les bateries es recarreguen endollades a la xarxa elèctrica --i per a això es requereix temps -, no tenen massa autonomia i no aconsegueixen altes velocitats. Per tot això, són adequades per a desplaçaments urbans però no per a viatges llargs.

A més, són bastant cars i la majoria dels consumidors no estan disposats a pagar tant. D'altra banda, cal tenir en compte que els cotxes elèctrics no emeten directament gasos contaminants a l'atmosfera, però l'electricitat necessària per a carregar les bateries prové de centrals elèctriques --i encara que algunes utilitzen fonts d'energia renovables, moltes altres no -. No obstant això, des de l'any passat està a la venda el primer cotxe elèctric del mercat a Espanya, Reva, mentre que a França estan més estesos, però tampoc són molt habituals.

Existeixen altres vehicles que, sense ser totalment elèctrics, aprofiten els seus avantatges, són cotxes híbrids. Hi ha diversos tipus i el primer nivell d'hibridació és la tecnologia Stop Start. El motor dels cotxes amb aquesta tecnologia es deté quan la velocitat del cotxe baixa de 6 quilòmetres per hora i es reparteix quan el conductor eleva el peu del pedal del fre.

Aquesta tecnologia és molt útil en els viatges dins de la ciutat, ja que es deté molt el cotxe i es posa en marxa immediatament. Això permet estalviar entre un 8 i un 15% de combustible, reduint la contaminació tant per diòxid de carboni com acústica. Molts cotxes ja tenen tecnologia Stop Start.

El següent nivell és disposar d'un motor elèctric secundari de suport al motor de combustió. Aquest motor permet recuperar l'energia de frenat i obtenir una potència addicional en els moments necessaris. Això suposa un estalvi del 15% en combustible.

Finalment, hi ha cotxes totalment híbrids. Tenen dos motors, un de combustió i un altre elèctric de la mateixa potència. Aquests cotxes no necessiten endollar-se a la xarxa elèctrica ja que les bateries es carreguen amb l'energia que sobra en baixar les costes o frenar. A més, disposen d'un generador d'electricitat per a transformar l'energia que no s'envia a les rodes des del motor de combustió en electricitat. Pot utilitzar aquesta electricitat per a subministrar el motor elèctric o carregar la bateria.

Depenent de les condicions de trànsit, els cotxes híbrids poden utilitzar l'un o l'altre motor. Normalment, dins de la ciutat i quan es produeixen cues, els cotxes van lents, per la qual cosa el motor elèctric fa que les rodes es moguin i quan el cotxe va ràpid, el motor de combustió o tots dos junts.

Un dels cotxes híbrids més coneguts és el Toyota Prius. Va sortir al mercat en 1997 i en 2005 va rebre el premi europeu al millor cotxe. En l'actualitat, el 90% dels cotxes híbrids procedeixen d'aquest model. Segons ells, el cotxe pot recórrer 100 quilòmetres amb una gasolina de 4,3 litres, és a dir, un cotxe híbrid necessita un 40% menys de gasolina que un vehicle del seu mateix pes i grandària amb un motor de gasolina de potència similar.

Mirant al futur

L'evolució dels motors no s'ha estancat i s'està investigant amb l'objectiu de desenvolupar tecnologies que permetin l'ús de combustibles més nets, econòmics i eficients. Les piles de combustible estan bastant avançades, per exemple.

Les piles de combustible, mitjançant un procés electroquímic, transformen directament l'energia química continguda en el combustible en electricitat i calor i no alliberen contaminants. Respecte a les bateries, mai s'esgoten, ja que no contenen reactius en el seu interior. Per tant, han d'alimentar-se des de fora. La reacció requereix d'un oxidant i d'un combustible; els oxidants més comuns són l'oxigen de l'aire o l'oxigen pur i el combustible més utilitzat és l'hidrogen.

No obstant això, encara queda molt per investigar. L'hidrogen pot obtenir-se de moltes fonts, però per a això és necessària una nova font d'energia, per la qual cosa el seu impacte sobre el medi ambient és major o menor depenent del sistema d'obtenció de l'hidrogen. L'emmagatzematge no és fàcil, ni tan sols per als cotxes, i de moment els cotxes alimentats amb hidrogen són molt cars.

Alternatives encara més llunyanes que les piles de combustible són els vehicles basats en altres tipus d'energia, com la solar. Hi ha prototips i també es realitzen carreres amb l'objectiu de promocionar aquesta tecnologia, però es trigarà molt a veure aquest tipus de cotxes al carrer si es comercialitzen.

Ara com ara

No tot és qüestió de motor. Els cotxes també han millorat altres aspectes per a reduir l'impacte ambiental dels cotxes. Entre els materials utilitzats per a elaborar el xassís es troben l'alumini, la fibra de vidre i la fibra de carboni. A més, realitzen dissenys aerodinàmics i han desenvolupat rodes de baixa resistència al gir. Tot això amb l'objectiu d'estalviar combustible. A més, inclouen sistemes d'aire condicionat, ús de substàncies tòxiques, etc.

És clar que, encara que els cotxes estiguin vestits de verd, els vehicles menys perjudicials per al medi ambient són els peus. Per tant, el millor seria no haver d'utilitzar el cotxe, però els canvis necessaris per a això són d'un altre nivell. Mentrestant, els automobilistes continuaran intentant que el cotxe sigui ambientalment sostenible.