Un vehículo de cero emisiones ( ZEV ) es un vehículo que no emite gases de escape ni otros contaminantes desde 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, en condiciones de arranque en frío, por ejemplo, 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 varios 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 los Estados Unidos (EPA), el uso común más reciente del término también incluye compuestos orgánicos volátiles , varios compuestos tóxicos transportados por el aire (como el 1,3-butadieno ) y contaminantes de importancia global como el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero . [4]
Los ejemplos de vehículos de cero emisiones con diferentes fuentes de energía pueden incluir vehículos propulsados por músculos, como bicicletas , bicicletas eléctricas y vehículos de carreras 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 gas natural, a diferencia de las centrales hidroeléctricas, eólicas , solares o nucleares); [5] y vehículos de pila de combustible alimentados 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 estos generan algunas emisiones (aunque son casi libres de emisiones ). Tampoco incluye los vehículos que funcionan con un 100% de biocombustible , ya que estos también emiten gases de escape, a pesar de ser neutrales en carbono en general.
Por lo tanto, las emisiones del proceso de fabricación no se incluyen 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 operativa de un vehículo. [6] [7]
Sin embargo, estos vehículos se encuentran en las primeras etapas de su desarrollo; las emisiones de su fabricación pueden disminuir gracias al 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 solo tiene en cuenta los contaminantes emitidos en el punto de operación del vehículo, y los beneficios del aire limpio suelen ser locales porque, según la fuente de electricidad utilizada para recargar las baterías, las emisiones de contaminantes del aire se desplazan a la ubicación de las 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 cero emisiones del pozo a la rueda. [8] [9] En otras palabras, si los ZEV se recargan con electricidad generada por plantas de combustibles fósiles, no pueden considerarse como de cero emisiones. [10]
Sin embargo, la difusión de los 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 este momento se puede utilizar para recargar las baterías de los vehículos eléctricos. Vale la pena 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 conducirá a un exceso de energía que se puede utilizar mejor mediante el desarrollo de vehículos eléctricos. [11] Además, la mayoría de los vehículos eléctricos pueden beneficiarse de los 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 del desarrollo de fuentes de energía sostenibles porque estos automóviles utilizan hidrógeno como combustible. El hidrógeno comprimido puede utilizarse como elemento de almacenamiento de energía, mientras que la electricidad debe almacenarse en baterías. El hidrógeno puede producirse mediante electricidad a través de la electrólisis , y esta electricidad puede provenir de fuentes verdes. El hidrógeno puede producirse in situ, por ejemplo, el exceso en un parque eólico cuando no se necesita la electricidad generada, o puede conectarse 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 más reciente inclusión de los gases de efecto invernadero , ya que muchas normas europeas ahora regulan las emisiones de CO2 . 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 de combustible con bajas emisiones de carbono . [8]
Como resultado de una investigación sobre publicidad engañosa relacionada con afirmaciones de "cero emisiones", la Autoridad de Normas Publicitarias (ASA) del Reino Unido decidió en marzo de 2010 prohibir un anuncio de Renault UK sobre sus "vehículos de cero emisiones" porque el anuncio infringía las normas 5.1.1, 5.1.2 (Publicidad engañosa) y 5.2.1 (Publicidad engañosa - Pruebas) y 5.2.6 (Publicidad engañosa - Afirmaciones medioambientales) del CAP (Broadcast) TV Code. [13]
Los gases de efecto invernadero y otras emisiones contaminantes se generan en los procesos de fabricación de vehículos. Las emisiones de la fabricación son mucho 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 vehículos de cero emisiones en el clima no tienen en cuenta estas emisiones de fabricación, [6] [7] aunque a lo largo de la vida útil del vehículo las emisiones de la fabricación son relativamente pequeñas. [14]
Considerando la combinación energética actual de Estados Unidos , un vehículo eléctrico de cero emisiones produciría una reducción promedio del 58% en las emisiones de dióxido de carbono por milla recorrida. [15] Dadas las combinaciones energéticas actuales en otros países, se ha pronosticado que dichas emisiones disminuirían en un 40% en el Reino Unido [16] y en un 19% en China . [17]
Aparte de los vehículos de tracción animal y humana , los vehículos eléctricos a batería (que incluyen automóviles , aviones y barcos) tampoco emiten ninguno de los contaminantes anteriores, ni gases de CO2 durante su uso. Esta es una cualidad particularmente importante en áreas densamente pobladas, donde la salud de los residentes puede verse gravemente afectada. Sin embargo, la producción de 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 alimentado con combustibles fósiles. [19] Una evaluación del ciclo de vida del pozo a la rueda es necesaria para comprender las implicaciones de emisiones asociadas con la operación de un ZEV.
A mediados del siglo XIX, la posesión de bicicletas se volvió común (durante el auge de la bicicleta ), antes de que se generalizara la adquisición de automóviles. En la década de 1960, la bicicleta Flying Pigeon se convirtió en el vehículo mecanizado más popular del planeta. En China hay unos 210 millones de bicicletas eléctricas en circulación.
Los transportadores personales Segway son máquinas de dos ruedas, autoequilibradas y alimentadas por batería, que son once veces más eficientes energéticamente que el automóvil estadounidense promedio. El Segway PT funciona con dos baterías de iones de litio, no produce emisiones durante su funcionamiento y utiliza una cantidad insignificante de electricidad mientras se carga a través de un enchufe 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.
Un avión eléctrico es un avión propulsado por motores eléctricos. La electricidad puede suministrarse mediante diversos métodos, como baterías, cables de alimentación terrestre, células solares, ultracondensadores, pilas de combustible y transmisión de energía. Entre 2015 y 2016, Solar Impulse 2 completó una circunnavegación de la Tierra utilizando energía solar.
El transporte público japonés está avanzando hacia la neutralidad de emisiones debido a la creciente preocupación por el medio ambiente. Honda ha lanzado un autobús conceptual que incorpora máquinas de ejercicio en la parte trasera del vehículo para generar energía cinética que se utiliza para la propulsión.
Debido a la naturaleza de arranque y parada 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 reducir las emisiones de carbono y la contaminación acústica en las ciudades sudafricanas , el Departamento de Ciencia y Tecnología de Sudáfrica (DST), así como otras inversiones privadas, han puesto a disposición 5 millones de dólares a través del Fondo de Innovación para el desarrollo del Joule. El Joule es un automóvil de cinco plazas, cuyo lanzamiento está previsto para 2014. [21] Sin embargo, la empresa dejó de operar en 2012.
Varias ciudades han implementado zonas de bajas emisiones . La implementación de la Zona de Emisiones Ultra Bajas (ULEZ) de Londres, que se lanzó en 2019 y se ampliará en 2023, incentiva y acelera la adopción generalizada de vehículos más limpios mediante el establecimiento de tarifas de cobro diarias para los vehículos que no cumplan con los estándares de emisiones de la ULEZ. [22]
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