Nuevas fuentes de energía para los coches del futuro

1. XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI Nuevas fuentes de energía para los coches del futuro Horacio Sánchez Navarro Murcia, 8 de mayo de 2010

2. INDICE 1. Aspectos energéticos globales. 2. Consumo de energía . V.S. Transporte. 3. Tendencias en el automóvil: Corto - medio plazo. 4. Tendencias. El futuro. 5. Conclusiones

3. XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI Aspectos energéticos globales Aunque parece que no hay límites físicos al suministro de energía mundial, el actual sistema energético es insostenible tanto por motivos de equidad como por cuestiones de carácter ambiental, económico y geopolítico que tendrán repercusiones en el futuro.

4. El uso de la energía como fuente de generación de riqueza y de bienestar ha acompañado al hombre desde que aprendió a dominar el fuego. La energía a lo largo de los siglos, ha suministrado el calor necesario para desarrollar nuestra vida y nuestras costumbres, a la vez que ha proporcionado la fuerza motriz para el desarrollo económico. Hasta los albores del siglo XX el uso de la energía, la energía primaria era obtenida mayoritariamente del carbón y de la madera, consumiéndose, bien directamente o transformada según las tecnologías disponibles en la época, proporcionando fuerza motriz o calor para la industria, la agricultura, el transporte y el hogar. Lo que hoy conocemos como energías renovables ya eran utilizadas, algunas de ellas desde siglos antes, como la eólica, la hidráulica, la biomasa y los biocombustibles.

5. Los avances tecnológicos conseguidos al final del siglo XIX cambiaron radicalmente el panorama. La facilidad y comodidad para utilizar la electricidad en todos los sectores productivos, las infinitas posibilidades de movimiento de personas y mercancías que se le ofrecían al transporte, alejaron las fronteras del consumo energético a limites inimaginables décadas antes. La consecuencia es que hoy a nivel mundial se consume 50 veces mas de energía que a principios del siglo XX.

6. XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI Consumo de energía. V.S. Transporte

7. CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA, ESPAÑA 2008 El petróleo cubre el 98,2% del consumo del sector TRANSPORTE, lo que representa el 65% de las importaciones anuales de crudo. DEPENDENCIA ENERGÉTICA EXTERIOR DEL 80%

8. CONSUMO DE ENERGÍA FINAL SECTORIZADO Consumo de energía final % sectorizado ( año 2008) EVOLUCIÓN CONSUMO TRANSPORTE: • A partir de 1988 1er sector consumidor. • Crecimiento consumo energético 1973-2004: • TODOS LOS SECTORES : +135% • TRANSPORTE : +240% Transporte 37,9% Industria 34,5% Residencial Comercio y servicios 27,6% Desde el año 1990 hasta el 2008, el consumo de energía final del sector transporte ha crecido un 77,2%

9. Aéreo 13,6% Marítimo 4,7% Ferroviario 2,1% 3% 68% 29% CONSUMO DE ENERGÍA FINAL POR MODOS, ESPAÑA 1980-2006 Aéreo 15,6% Marítimo 13% 2006 1980 CARRETERA Ferroviario 2,3% 69,1% 79,6% • Protagonismo cada vez mayor de la CARRETERA y el COCHE • En los 90 el transporte por carretera de viajeros se incrementó un 40% y el de mercancías un 75% • El coche privado representa el 15% de toda la energía final consumida en España. • El parque de vehículos en España tiene un crecimiento sostenido del 4% anual. • Esta previsto que en el año 2030, las zonas urbanas alberguen el 60-70% de la población. • El precio de los combustibles fósiles seguirá al alza y alguna vez se agotaran.

10. 8,3-12 Kg N2 1 litro EL CONSUMO DE ENERGÍA EN EL TRANSPORTE GENERA EMISIONES • Se producen al quemar hidrocarburos: • 1 litro de gasolina • 2,35 Kg. de CO2 • 1 litro de gasóleo • 2,64 Kg. de CO2 20-40 gr. contaminantes: 20-30 gr. CO 1-2 gr. NOx 2-3 gr. HC 0,1-0,33 SO2 0,4-1g PM (diésel) ¡Un vehículo turismo medio durante su vida útil emite al medio ambiente del orden de 30 tCO2! El 25,4% del total de las emisiones de CO2 proviene del sector transporte (año 2007)

11. ENERGÍA IDEAL Con este panorama tenemos que encontrar la forma de energía que nos ayude a solucionar nuestros problemas de transporte LIMPIA BARATA ABUNDANTE SEGURA

12. XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI Tendencias en el Automóvil corto-medio plazo 2030

13. Carrocerías: • Estética evolucionada a partir de diseños de los vehículos actuales en el caso de vehículos de circulación extraurbana. • A medio plazo vehículos con carrocerías adaptadas al trafico urbano. • En este escenario encontraremos: • Aumento de los componentes reciclado • Reducción del peso • Mejora de la aerodinámica (excepto en los urbanos puros) • Introducción de materiales naturales • Aumento de la utilización de composites • 1 o 2 plazas. Moto evolucionada (urbanos) • Vuelven las tres ruedas, con posibilidad de 360º de giro La disminución del consumo marca la pauta

14. Año 1939. Mini Taxi

15. Año 1901. Tres ruedas Año 2010. Tres ruedas

16. Confort/seguridad • Incremento de las facilidades y el confort para la conducción en paralelo con el incremento de la seguridad del vehículo. • En este escenario encontraremos: • Sistemas para absorber la energía de un impacto (menos peso) • Sistemas antí-colisión. Comunicación coche a coche • Airbag inteligentes • Mayor facilidad para las comunicaciones. Controlar desde el móvil • Mayor asistencia a la conducción. Guiado por láser • Etc….

17. No será necesario vestirse como en 1901 para conducir un coche

18. Motorización (I) • Incremento continuo del rendimiento de los motores convencionales: • Búsqueda de menor consumo y menor emisión de contaminantes. • Dominio del motor de combustión convencional. • En este escenario encontraremos: • Aumento de la potencia especifica de los motores (compresores) • Motores más pequeños (menos peso-menos perdidas mecánicas) • Reducción del consumo de los auxiliares (bombeos) • Dirección eléctrica • Mejores cajas de cambios • Disminución de las perdidas en refrigeración • Nuevos lubricantes • Neumáticos urbanos y extra-urbanos (menos resistencia rodadura) • Desconexión de cilindros-compresión/cilindrada variable • Tendencia a eliminar el postratamiento de gases

19. Año 1928. Compresor. 160 cv. 4 km/l Año 1929. 16 v. 930 hp. 370 km/h

20. Motorización (II) Nuevas formas de motorización adaptadas o desarrolladas específicamente a las nuevas fuentes de energía. • En este escenario encontraremos: • Motores convencionales evolucionados Cerámicos • Motor Wankel (hidrogeno) • Motores multicombustibles GNL/GLP/Flexi • Motorización hibrida (vehículos híbridos) Pila combustible • Motorización eléctrica pura Magnético

21. Vehículo Híbrido/Eléctrico: Concepto y evolución Motorización (III) 21

22. Convencional/Híbrido Motorización (V) Problemas a solucionar: Autonomía. Recarga. Coste de adquisición. Percepción por los sentidos. 22

24. Fuentes de energía (I) Combustibles Fósiles-Renovables • En este escenario encontraremos: • Combustibles fósiles (gasolinas y gasóleos) reformulados • Consumo en alza hasta 2030 • Fomento de otros combustibles fósiles (GLP y GNL) • Participación del 5-10% del consumo en 2020 • Menos precio • Menor autonomía. Reducción de emisiones • Aumento (obligatorio) de los biocombustibles (renovables) • 10% del consumo obligatorio en 2020. Reducción de emisiones Menor poder calorífico.Compatibilidad. Competencia alimentaria

25. Fuentes de energía (II) Combustibles Renovables-Alternativos y nuevas formas de energía • En este escenario encontraremos: • Incremento notable de la electricidad • Híbridos • Eléctricos puros Renovables/fósil • Híbridos enchufables • Entrada del hidrogeno como alternativa • Combustible directo • Pilas de combustible • Nuevas formas • Biopetroleo. + Combustible – CO2

26. Manguera y/o enchufe

27. XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI Tendencias: El Futuro + 2030

28. En los inicios del desarrollo del automóvil la única frontera era el dominio de la tecnología, las fuentes de energía no eran un problema Albert Eistein: En tiempos de crisis es más importante el ingenio que el conocimiento

29. Nos encontramos con que las posibilidades de transformación de la energía en movimiento, siguen siendo prácticamente ilimitadas:

30. Química-Térmica-Mecánica Año 1886, 500 cc. 1 Hp

31. Química-Eléctrica-Mecánica Año 1899. Vehiculo eléctrico. + de 100km/h

32. El ingenio y la tecnología nos llevaran a diseños de vehículos: urbanos diferenciados de los extraurbanos, inteligentes, fáciles de conducir, seguros y ecológicos, autoreparables, fraccionables, multicombustibles, multifunciones, etc. Hasta donde queramos imaginar. • En este escenario encontraremos • Carrocerías en forma de Exoesqueletos • Metal liquido • Anfibios • Aéreos • Amigos • Teleguiados • Realidad virtual • Nano motores • Motores de músculo sintético

33. Soluciones al trafico urbano Año 1926. Fácil de aparcar

34. Nuevas alternativas Año 1926. ¿avión-coche? Año 1926. Propulsión a hélice. Anfibio

35. Nuevas alternativas Año 1932. Coche rueda Año 2010. Concept car

36. Térmica-Mecánica Vehiculo a vapor. Año 1875 A la espera de un ingenioso que desarrolle estas tecnologías Año 1951. Turbina de Gas

37. A la espera de fabricarse

38. CONCLUSIONES Niels Börg: Es muy difícil hacer predicciones sobre todo si se trata del futuro • CORTO/MEDIO PLAZO 2030: • Dominio del motor convencional (evolucionado) • Combustibles fósiles (reformulados) • Biocombustibles • Introducción del vehiculo híbrido y eléctrico puro • Vehículos más seguros, mas limpios con mayores ayudas a la conducción • LARGO PLAZO 2050: • Coexistencia de varias tecnologías de motorización • Coexistencia de formas de energía múltiples y limpias • Vehículos inteligentes parecidos a robots.

39. Gracias por su atención