Un vehículo de cero emisiones , o ZEV , es un vehículo que no emite gases de escape ni otros contaminantes provenientes de la fuente de energía a bordo. [1] [2] La definición de California también agrega que esto incluye todos y cada uno de los modos y condiciones operativos posibles. Esto se debe a que, por ejemplo, en condiciones de arranque en frío, los motores de combustión interna tienden a producir la máxima cantidad de contaminantes. [3] En varios países y estados, el transporte se cita como la principal fuente de gases de efecto invernadero (GEI) y otros contaminantes. Por lo tanto, el deseo de reducir esto es políticamente fuerte.
Los contaminantes nocivos para la salud y el medio ambiente incluyen partículas ( hollín ), hidrocarburos , monóxido de carbono , ozono , plomo y diversos óxidos de nitrógeno . Aunque no se consideran contaminantes de emisión según las definiciones originales de la Junta de Recursos del Aire de California (CARB) o la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), el uso común más reciente del término también incluye compuestos orgánicos volátiles , varios tóxicos del aire (más notablemente 1,3-butadieno ) y contaminantes globales como el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero . [4]
Ejemplos de vehículos de cero emisiones con diferentes fuentes de energía pueden incluir vehículos impulsados por músculos, como bicicletas , bicicletas eléctricas y corredores de gravedad .
También otros vehículos eléctricos de batería , que pueden trasladar las emisiones al lugar donde se genera la electricidad (si la electricidad proviene de centrales eléctricas de carbón o de gas natural, a diferencia de centrales hidroeléctricas, eólicas , solares o nucleares); [5] y vehículos de pila de combustible propulsados por hidrógeno , que pueden trasladar las emisiones al lugar donde se genera el hidrógeno. No incluye los vehículos con motor de combustión interna de hidrógeno porque generan algunas emisiones (aunque casi no emiten ). Tampoco se incluyen los vehículos que funcionan 100% con biocombustibles, ya que estos también emiten gases de escape, a pesar de ser, en general, neutros en carbono.
Por lo tanto, las emisiones del proceso de fabricación no están incluidas en esta definición y se ha argumentado que las emisiones que se crean durante la fabricación son actualmente de un orden de magnitud comparable a las emisiones que se crean durante la vida útil de un vehículo. [6] [7]
Sin embargo, estos vehículos se encuentran en las primeras etapas de su desarrollo; Las emisiones de fabricación pueden disminuir mediante el desarrollo de la tecnología, la industria, el cambio hacia la producción en masa y el uso cada vez mayor de energía renovable en todas las cadenas de suministro.
El término cero emisiones o ZEV, como lo acuñó originalmente la Junta de Recursos del Aire de California (CARB), se refiere únicamente a las emisiones de los vehículos de motor provenientes de la fuente de energía a bordo. Por lo tanto, la definición de CARB tiene en cuenta sólo los contaminantes emitidos en el punto de operación del vehículo, y los beneficios del aire limpio generalmente son locales porque dependiendo de la fuente de electricidad utilizada para recargar las baterías, las emisiones de contaminantes del aire se trasladan a la ubicación del plantas de generación de electricidad. [8] En una perspectiva más amplia, la electricidad utilizada para recargar las baterías debe generarse a partir de fuentes renovables o limpias, como la energía eólica , solar , hidroeléctrica o nuclear , para que los ZEV tengan casi ninguna o ninguna emisión desde el pozo hasta la rueda. [8] [9] En otras palabras, si los ZEV se recargan con electricidad generada por plantas de combustibles fósiles, no pueden considerarse emisiones cero. [10]
Sin embargo, la proliferación de vehículos eléctricos puede ayudar al desarrollo de sistemas para cargar las baterías de los vehículos eléctricos a partir del exceso de electricidad que no se puede utilizar de otra manera. Por ejemplo, la demanda de electricidad es más baja durante la noche y el exceso de electricidad generada en ese momento se puede utilizar para recargar las baterías de los vehículos eléctricos. Cabe mencionar que las fuentes renovables como las turbinas eólicas o los paneles solares son menos controlables en términos de la cantidad de electricidad generada en comparación con las plantas de energía de combustibles fósiles; la mayoría de las fuentes de energía renovables son fuentes de energía intermitentes . Por lo tanto, el desarrollo de estos recursos generará un exceso de energía que podrá utilizarse mejor mediante el desarrollo de vehículos eléctricos. [11] Además, la mayoría de los vehículos eléctricos pueden beneficiarse de frenos regenerativos y otros sistemas de optimización que aumentan la eficiencia energética de estos vehículos.
Los vehículos de pila de combustible (FCV) pueden ayudar aún más en términos de desarrollo de fuentes de energía sostenibles porque estos automóviles utilizan hidrógeno como combustible. El hidrógeno comprimido se puede utilizar como elemento de almacenamiento de energía, mientras que la electricidad debe almacenarse en baterías. El hidrógeno puede producirse mediante electricidad mediante electrólisis , y esta electricidad puede provenir de fuentes verdes. El hidrógeno se puede producir in situ, por ejemplo, el exceso en un parque eólico cuando la electricidad generada no es necesaria, o se puede conectar a la red para utilizar el exceso de electricidad de la red y producir electricidad, por ejemplo, en estaciones de bombeo de hidrógeno. Como resultado, el desarrollo de FCV puede ser un gran paso hacia el desarrollo sostenible y la reducción de las emisiones de GEI en una perspectiva a largo plazo. [12]
Otros países tienen una definición diferente de ZEV, destacando la inclusión más reciente de los gases de efecto invernadero , ya que muchas normas europeas regulan ahora las emisiones de CO 2 . El papel de CARB en la regulación de los gases de efecto invernadero comenzó en 2004 con base en la Ley Pavley de 2002 (AB 1493) , pero fue bloqueado por demandas y por la EPA en 2007, al rechazar la exención requerida. La Ley de Soluciones al Calentamiento Global de California de 2006 (AB 32) otorgó responsabilidades adicionales a CARB , que incluye el mandato de establecer estándares para combustibles bajos en carbono . [8]
Como resultado de una investigación sobre publicidad falsa relacionada con afirmaciones de "cero emisiones", la Autoridad de Normas de Publicidad (ASA) del Reino Unido dictaminó en marzo de 2010 prohibir un anuncio de Renault Reino Unido sobre sus "vehículos de cero emisiones" porque el anuncio infringía Código CAP (Radiodifusión) TV reglas 5.1.1, 5.1.2 (Publicidad engañosa) y 5.2.1 (Publicidad engañosa - Pruebas) y 5.2.6 (Publicidad engañosa - Afirmaciones ambientales) [13]
Los procesos de fabricación de vehículos generan gases de efecto invernadero y otras emisiones contaminantes. Las emisiones de la fabricación son muchos factores mayores que las emisiones de los tubos de escape, incluso en los vehículos con motor de gasolina. La mayoría de los informes sobre el impacto de los ZEV en el clima no tienen en cuenta estas emisiones de fabricación, [6] [7] aunque durante la vida útil del automóvil las emisiones de la fabricación son relativamente pequeñas. [14]
Teniendo en cuenta la combinación energética actual de EE. UU ., un ZEV produciría una reducción promedio del 58 % en las emisiones de dióxido de carbono por milla conducida. [15] Dadas las combinaciones energéticas actuales en otros países, se ha predicho que dichas emisiones disminuirían en un 40% en el Reino Unido [16] y un 19% en China . [17]
Aparte de los vehículos de propulsión animal y humana , los vehículos eléctricos de batería (que incluyen automóviles , aviones y barcos) tampoco emiten ninguno de los contaminantes mencionados anteriormente ni gases de CO 2 durante su uso. Esta es una cualidad especialmente importante en zonas densamente pobladas, donde la salud de los residentes puede verse gravemente afectada. Sin embargo, la producción de los combustibles que impulsan los ZEV, como la producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles , puede producir más emisiones por milla que las emisiones producidas por un vehículo convencional que funciona con combustibles fósiles. [19] Es necesaria una evaluación del ciclo de vida desde el pozo hasta la rueda para comprender las implicaciones de emisiones asociadas con el funcionamiento de un ZEV.
A mediados del siglo XIX, la propiedad de bicicletas se volvió común (durante el auge de las bicicletas ), antes de la propiedad masiva de automóviles. En la década de 1960, la bicicleta Flying Pigeon se convirtió en el vehículo mecanizado más popular del planeta. En China circulan unos 210 millones de bicicletas eléctricas.
Los Segway Personal Transporters son máquinas de dos ruedas, autoequilibradas y alimentadas por baterías que son once veces más eficientes energéticamente que el automóvil estadounidense promedio. Al funcionar con dos baterías de iones de litio, el Segway PT no produce emisiones durante su funcionamiento y utiliza una cantidad insignificante de electricidad mientras se carga a través de un tomacorriente de pared estándar. [20]
Existen vehículos terrestres propulsados por el viento (utilizando aerogeneradores y cometas ). Para barcos y otras embarcaciones , existen velas regulares y especiales (como velas de rotor , velas de ala , velas turbo , velas de cielo ) que pueden propulsarlos sin emisiones.
Lloyd's Register se ha asociado con un consorcio de empresas para desarrollar un barco propulsado por amoníaco. [21]
Un avión eléctrico es un avión propulsado por motores eléctricos. La electricidad puede suministrarse mediante diversos métodos, entre los que se incluyen baterías, cables de alimentación a tierra, células solares, ultracondensadores, pilas de combustible y rayos de energía. Entre 2015 y 2016, Solar Impulse 2 completó una circunnavegación de la Tierra utilizando energía solar.
El transporte público japonés está avanzando en la dirección de cero emisiones debido a la creciente preocupación medioambiental. Honda ha lanzado un autobús conceptual que cuenta con máquinas de ejercicio en la parte trasera del vehículo para generar energía cinética utilizada para la propulsión.
Debido a la naturaleza de parada y arranque del ralentí en el transporte público, el frenado regenerativo puede ser una posibilidad para los sistemas de transporte público del futuro.
En un intento por frenar las emisiones de carbono y la contaminación acústica en las ciudades sudafricanas , el Departamento de Ciencia y Tecnología (DST) de Sudáfrica, así como otras inversiones privadas, han puesto a disposición 5 millones de dólares a través del Fondo de Innovación para el desarrollo de el julio. El Joule es un automóvil de cinco plazas cuyo lanzamiento está previsto para 2014. [22] Sin embargo, la empresa dejó de comercializar en 2012.
Varias ciudades han implementado zonas de bajas emisiones . Lanzada en 2019 y programada para expandirse en 2023, la implementación de la Zona de Emisiones Ultra Bajas (ULEZ) de Londres incentiva y acelera la adopción generalizada de vehículos más limpios mediante el establecimiento de tarifas de carga diarias para conducir vehículos que no cumplen con los estándares de emisiones ULEZ. [23]
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