viernes, 21 de octubre de 2016

El futuro de la movilidad eléctrica (II) ¿Toneladas o kilográmos?

(English version here)

Al inicio de mi anterior entrada sobre este tema relataba una imagen del Tour de Francia en la que un motorista de la organización grababa con una cámara de infrarrojos a unos ciclistas escapados en busca de posibles baterías y motores eléctricos que les ayudaran a proseguir su escapada. No es ciencia ficción: un ciclista desarrolla una potencia de apenas unos cientos de watios y basta con que se le proporcionen otros cientos en los momentos clave (en una rampa, por ejemplo) para convertir a cualquier ciclista mediocre en un superclase a la altura de Indurain o Eddy Merckx. La actual tecnología de baterías y motores eléctricos permite hacerlo y no es fácil detectarlo, dadas las pequeñas dimensiones de las baterías y de los motores implicados.

¿Quiere esto decir que el futuro de la movilidad eléctrica es el doping eléctrico de los ciclistas? Evidentemente que no. Pero el ejemplo anterior es relevante porque muestra lo que se puede llegar a hacer aplicando la moderna tecnología eléctrica a una bicicleta. Lo que nos puede llevar a analizar las posibles aplicaciones de esta tecnología a una bicicleta convencional.

Calculemos, para empezar, el peso que debería tener una batería de litio, con una densidad energética similar a las modernas baterías de Tesla, de 0,5 kw-h por kg, para satisfacer las necesidades de un ciclista que circula sobre una bicicleta eléctrica a una velocidad de 25 km/h con un gasto energético de 250 watios, que es el límite legal para una bicicleta eléctrica o pedelec (1). Para una autonomía de 100 km (que a 25 km/h se recorrerían en 4 horas), necesitaríamos una energía de 4x250 = 1.000 w-h = 1 kw-h. Así que si la densidad energética es de 0,5 kw-h, la batería Tesla pesaría unos 2 kg. Un peso bastante accesible para su transporte en bicicleta.

¿Que potencia necesitaríamos para cargar la batería? Si la queremos cargar en un minuto (supuesto que la batería aguantara tal carga, lo que con la actual tecnología es imposible) necesitaríamos 60 kw de potencia, que es mucho mas de lo que cualquier instalación doméstica puede aguantar. Pero si nos conformamos con cargarla en una hora, solo necesitamos 1 kw de potencia, como es lógico. Es decir, necesitamos lo que gasta cualquier calefactor eléctrico doméstico (2). Así que, si bien seguimos sin poder alimentar nuestra bicicleta eléctrica a base de electrolineras, al menos podemos decir que los electro-establos que necesitamos están por todas partes: cualquier enchufe doméstico nos basta para "apacentar" nuestra bicicleta eléctrica en un tiempo razonable.

En realidad, todas las anteriores consideraciones (y muchas otras parecidas) pueden hacerse simplemente a partir de la comparación entre la potencia desarrollad por un automóvil (del orden de las decenas de miles de watios) y de una bicicleta (del orden de los centenares de watios), es decir 100 veces menos. Lo que hace que una recarga "lenta" de una bicicleta eléctrica pueda hacerse en un tiempo 10 veces menor y con una potencia 10 veces menor que la recarga "lenta" de un automóvil eléctrico.

Además, el uso de la bicicleta eléctrica, que no debemos olvidar que es un vehículo de pedaleo asistido, es decir que exige cierto esfuerzo físico por parte de su conductor, no puede llevarse a cabo sin que su propio conductor realice también  de vez en cuando paradas para reponer fuerzas. Es decir, que la necesidad de "apacentar" (eléctricamente, se entiende) cada cierto tiempo la bicicleta eléctrica, discurre en paralelo con las propias necesidades de reponer fuerzas de su conductor. En un país con una infraestructura eléctrica mínimamente desarrollada, ambas necesidades pueden cubrirse simultáneamente casi en cualquier lugar (incluyendo el propio hogar del usuario) sin especiales necesidades de potencia eléctrica ni de espacio para aparcar.

Así pues, podemos concluir que si bien resulta prácticamente imposible sustituir un automóvil de gasolina convencional por uno eléctrico sin reducir drásticamente sus prestaciones y/o enfrentar problemas de improbable solución (ver mi anterior entrada), con la bicicleta eléctrica ocurre justamente lo contrario: sustituir una bicicleta convencional por una eléctrica supone aumentar notablemente sus prestaciones, sin crear por ello problemas cuya solución implique inconvenientes relevantes.

De modo que, a diferencia del automóvil eléctrico, la bicicleta eléctrica puede ser ya un objeto de consumo masivo. De hecho ya lo es y basta con salir a la calle y echar un vistazo para convencerse de ello. Para los que, como yo, creemos que las cosas no suceden por casualidad, no hay mejor confirmación de lo expuesto hasta ahora que el indudable éxito de la bicicleta eléctrica en todo el mundo: En Europa Occidental y los EEUU se venden ya más de un millón de bicicletas eléctricas al año, pero eso no es nada en comparación con China, con una flota de mas de 100 millones (sic) de bicicletas eléctricas y una producción anual que supera los 20 millones (3). Frente a ello, las ventas mundiales de coches eléctricos no se espera que superen las 500.000 unidades en este año.

Junto a los pedelecs y las e-bikes, están experimentando un gran impulso como objeto de consumo los patinetes eléctricos y los artilugios tipo segway o las "ruedas eléctricas". Todos ellos tienen como denominador común el ser vehículos de bajo consumo (unos pocos centenares de watios como mucho) diseñados para el transporte personal. De hecho, si nos paramos a mirar un poco, muchos de los "coches eléctricos" que vemos por nuestras ciudades y que se contabilizan como tales en las estadísticas, como el Twizy de Renault, son en realidad ciclomotores eléctricos de cuatro ruedas que hasta se pueden conducir con licencia de ciclomotor.

Personalmente opino que éxito comercial de estas e-bikes, mini-coches eléctricos, segways, etc. se debe más a la poca consideración social que el ejercicio físico tiene como actividad cotidiana en nuestras sociedades motorizadas (4) que a sus ventajas reales. En todo caso, todos estos nuevos y exitosos vehículos, incluyendo los pedelecs, comparten una serie de características como son su carácter de vehículos de transporte personal, de bajo peso y potencia (por comparación con un automóvil convencional), baja velocidad, etc. que los alejan por completo del ideal del "coche eléctrico" como sustituto del automóvil convencional de gasolina, pero que en cambio les permiten aprovechar todas las potencialidades de las tecnologías emergentes en el terreno de los nuevos materiales (ligeros y resistentes), motores eléctricos miniaturizados, baterías, etc. Sin enfrentarse a los problemas insolubles (por su carácter fundamental y no meramente tecnológico) a los que se enfrenta el intento de replicar, a base de electricidad, las prestaciones de un automóvil de gasolina convencional. En realidad, es lo que ha sucedido casi siempre en la historia del desarrollo tecnológico: las nuevas tecnologías rara vez sustituyen a las viejas sin mas, sino que se superponen a ellas generando nuevos paradigmas.

Así, estos nuevos vehículos eléctricos, ligeros y para el transporte urbano personal, no sustituyen al automóvil convencional, sino que mas bien aparecen como un nuevo tipo de movilidad, de ámbito fundamentalmente urbano, que en todo caso podría sustituir, mejorando sus prestaciones o incluso haciendo posible su generalización (por ejemplo en ciudades con grandes desniveles), a la movilidad urbana en bicicleta, allá donde ésta exista. Esto es algo que hasta la publicidad, ese gran indicador de tendencias sociales, nos enseña, como se puede ver en la imagen adjunta, que corresponde a un anuncio del mencionado Twizy de Renault.


Esta movilidad eléctrica emergente, personal y urbana, tendrá como todo aspectos positivos y negativos. Todo dependerá de como se encamine, si hacia un modelo que trate de replicar la movilidad convencional de los automóviles de gasolina (los mini-coches eléctricos parecen ser el paradigma en ese sentido) o hacia un modelo inspirado en la movilidad activa, cuyo paradigma serían los pedelcs. Europa, en parte debido a la temprana presión de colectivos como las asociaciones ciclistas, parece encaminarse en la segunda dirección de fomentar los pedelcs, aunque lamentablemente sin dejar de promover el espejismo de sustituir los automóviles y autobuses de gasolina convencionales por sus contrapartidas eléctricas con baterías, que se lleva la parte del león en las ayudas e inversiones.

La irrupción de esta nueva movilidad eléctrica va a tener también importantes repercusiones en el ámbito normativo, similares a la que tuvo la irrupción de los ciclomotores de gasolina en Holanda en los años 70 y que provocó no pocos debates. Por ejemplo ¿Por donde deben circular los segways, o las e-bikes, o los patinetes eléctricos? ¿Por la calzada o por las zonas peatonales? ¿Por las vías ciclistas? Estos asuntos ya están ahí y dependiendo de como se solucionen la realidad se moverá en un sentido o en otro. En principio, la posición de las asociaciones ciclistas es que solo aquellos artilugios que  -como los pedelecs- supongan una ayuda a la movilidad activa, pero no la sustituyan -como las e-bikes- se pueden equiparar a las bicicletas y les sería por tanto de aplicación la legislación para éstas.

En todo caso, estoy cada vez mas convencido de que el futuro de la movilidad eléctrica autónoma (es decir alimentada por baterías) va a ir en la dirección del desarrollo de una nueva movilidad personal de ámbito urbano, cuyos primeros balbuceos estamos ya viendo. Sería bueno que nos preparásemos para ello y que, al mismo tiempo, dejáramos de perseguir el espejismo de sustituir nuestros viejos y contaminantes automóviles de gasolina por flamantes automóviles eléctricos con iguales prestaciones.


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(1) Según la legislación europea, una bicicleta eléctrica es un vehículo de pedaleo asistido (sin acelerador: el motor se pone en marcha al detectar el pedaleo y se para cuando éste cesa) con una potencia máxima de 250 watios que no puede superar por construcción la velocidad de 25 km/h. Por encima de estas prestaciones se considera que estamos ante una motocicleta eléctrica.

(2) Incidentalmente, usar electricidad para calentarse (ya sea la comida o los pies en una estufa de camilla) es muy mal negocio, pues el rendimiento del sistema eléctrico es apenas de 1/3, lo que significa que para producir 1 kw-h de energía térmica necesitamos (y pagamos) 3 kw-h de energía primaria.

(3) Ello es debido, en parte, a la caída en las ventas de ciclomotores, como consecuencia de las restricciones a su circulación que se les han impuesto debido a la creciente contaminación de las ciudades. Hay que decir de todos modos que la mayoría de las "bicicletas eléctricas" chinas son, en realidad, e-bikes o ciclomotores eléctricos de baja potencia, sin pedales y dotados por tanto de acelerador. No son pues pedelecs ni, por tanto, bicicletas eléctricas de acuerdo a la legislación europea.

(4) Las sociedades intensamente motorizadas mantienen una relación de amor / odio con el ejercicio físico. Por un lado, como actividad ligada a las tareas cotidianas -como el trabajo, el desplazamiento diario, etc- se le considera un indicador de bajo estatus social. Por otro lado, se sacraliza el ejercicio físico como ritual expiatorio del modo de vida sedentario que la motorización y automatización de la vida cotidiana nos impone.