Los vehículos eléctricos consumen la mitad de energía que los vehículos de gasolina

 

Los vehículos eléctricos consumen la mitad de energía que los vehículos de gasolina

 

Por Karin Kirk, Enero de 2024

 

A medida que aumentan las ventas de vehículos eléctricos en Estados Unidos, más automóviles que nunca utilizan la red eléctrica para funcionar. Sería razonable suponer que eso significa que la red ahora debe suministrar una gran cantidad de energía a esos automóviles, pero en realidad no requerirá tanta como se podría pensar.

La realidad: los vehículos eléctricos requieren mucha menos energía para funcionar que los vehículos que queman gasolina. De hecho, con la combinación eléctrica actual del país, un vehículo eléctrico requiere sólo aproximadamente la mitad de la energía necesaria para un motor de combustión interna propulsado por gasolina.

 

Caliente, desperdiciando energía

Los residentes de Estados Unidos queman colectivamente alrededor de 8,9 millones de barriles de gasolina al día, o un poco más de un galón por cada persona en el país. Esa enorme suma ha disminuido alrededor del 5% desde el pico de uso de gasolina del país en 2018.

Los automóviles y camiones actuales que funcionan con gasolina desperdician alrededor del 80% de la energía que se bombea a sus tanques de gasolina. Un automóvil se calienta mientras quema combustible para mover los pistones e impulsar las ruedas. El calor no es necesario para mover el automóvil, por lo que se ventila, llevándose la mayor parte de la energía contenida en el combustible.

Esto no es necesariamente un defecto de diseño; es una parte inevitable de la termodinámica. Quemar combustible para crear movimiento tiende a ser una propuesta que desperdicia energía.

Un diagrama de un vehículo propulsado por gasolina muestra que alrededor del 80% de la energía invertida en el vehículo se pierde, quedando poca energía para las ruedas.

Los vehículos eléctricos funcionan con sólo alrededor del 11% de pérdida de energía, lo que significa que la mayor parte de la energía que ingresa al automóvil termina haciendo girar las ruedas. Como el vehículo no quema combustible, no existe ninguna penalización termodinámica por convertir el calor en movimiento. Además, los vehículos eléctricos pueden recuperar energía durante el frenado, lo que aumenta la eficiencia general.

 Un diagrama de un vehículo eléctrico que muestra que alrededor del 11% de la energía del combustible original se pierde después de tener en cuenta la energía recuperada por los frenos. Datos de fueleconomy.gov

Incluso una central eléctrica alimentada por carbón genera menos desperdicio que el motor de un automóvil

La electricidad que carga los vehículos eléctricos tiene que venir de alguna parte. Sería correcto señalar que algunos tipos de generación de electricidad también son extremadamente ineficientes, especialmente el carbón.

Los generadores que funcionan con carbón, petróleo o gas metano (comúnmente llamado gas natural) utilizan un proceso complejo: queman combustible para crear vapor que hace girar una turbina que genera una corriente eléctrica. Aquí surge una vez más el problema termodinámico. Quemar cualquier tipo de combustible para producir electricidad termina liberando la mayor parte de la energía del combustible en forma de calor no utilizado. Has leído bien: la mayor parte de la energía original se pierde.

 La pérdida de energía es el mayor componente del sistema eléctrico actual

Diagrama que muestra que sustituir la gasolina por energía procedente del carbón reduce el uso de energía en un 29%. Las cifras equivalentes del gas metano son del 48%; en el caso de la energía hidroeléctrica, es del 77%. Datos de eia.gov y fueleconomy.gov

 A pesar de las importantes pérdidas de energía, una central eléctrica sigue siendo más eficiente que el motor de un coche. Recordemos que un motor de combustión interna pierde alrededor del 80% de la energía que entra en él. Una central eléctrica que quema carbón pierde alrededor del 68% de su energía. Por tanto, un vehículo eléctrico propulsado exclusivamente por carbón sigue utilizando menos energía que un coche propulsado por gasolina.

Las centrales eléctricas de gas metano son más eficientes que las de carbón, por lo que un vehículo eléctrico cargado con electricidad a partir de gas metano utiliza aproximadamente la mitad de energía que un automóvil similar propulsado por gasolina.

Diagrama que muestra que la mayor parte del combustible utilizado por el gas, el carbón y la energía nuclear se pierde como calor residual, pero como la energía eólica, hidráulica y solar no convierten el calor en movimiento, son mucho más eficientes.

 

La energía renovable favorecen el trato

Las matemáticas se vuelven más alentadoras cuando se considera la eficiencia de la energía renovable. La energía eólica, solar e hidroeléctrica no sólo reducen la contaminación, sino que también reducen la demanda general de energía porque no se pierde energía en el proceso de quemar combustible para crear movimiento. Se necesita menos energía, simplemente porque se desperdicia mucha menos.

 Una turbina eólica no utiliza combustible para girar y generar corriente eléctrica, por lo que no produce emisiones ni calor residual. El proceso es tan simple que básicamente no hay muchas posibilidades de que se pierda energía.

 Una presa hidroeléctrica utiliza agua para hacer girar las turbinas en lugar de aire. Un panel solar no tiene piezas giratorias. Simplemente convierte la energía del sol en corriente eléctrica.

 Por lo tanto, un vehículo eléctrico impulsado íntegramente por energía eólica, solar o hidráulica reduce un enorme 77% de las necesidades energéticas de la conducción. Estos enormes ahorros provienen de la combinación de generación de electricidad eficiente con un vehículo eficiente: lo último en lo que todos ganan.

 

¿Cuánta energía puedes ahorrar? Depende de dónde viva.

La electricidad se genera a partir de una variedad de fuentes. Algunas son eficientes y otras mucho menos. Al observar la combinación específica de fuentes de electricidad generadas en cada estado, es posible estimar cuánta energía se puede ahorrar cambiando los automóviles y camiones tradicionales que funcionan con gasolina por equivalentes eléctricos.

Cuanto más eficiente es la generación de electricidad, menos energía se necesita. Estados como Dakota del Sur, Idaho y Washington utilizan principalmente energías renovables en sus carteras de electricidad y poca o ninguna electricidad basada en combustión. Por lo tanto, conducir un vehículo eléctrico requiere aproximadamente un 70% menos de energía que un vehículo de gasolina en esos estados.

 En el otro extremo del espectro está el importante ejemplo de Virginia Occidental, donde más del 90% de la electricidad proviene del carbón ineficiente. Incluso en el peor de los casos, un vehículo eléctrico sigue utilizando alrededor de un tercio menos de energía que la gasolina. Un vehículo eléctrico cargado en Virginia Occidental también reduce la contaminación de carbono en un 30%.

 En promedio en Estados Unidos, cambiar un vehículo de gasolina por un vehículo eléctrico reducirá la energía necesaria para conducir en aproximadamente un 47%, poco menos de la mitad. Es probable que esta cifra mejore en el futuro porque el suministro de electricidad se volverá más eficiente a medida que consuma menos carbono.

Además de reducir las emisiones y luchar contra el cambio climático, utilizar menos energía en general es una ventaja para el uso de la tierra, la contaminación del aire y del agua y la justicia ambiental, al tiempo que reduce el costo de conducir para todos. La eficiencia es algo hermoso.

 

Notas y advertencias

El mapa se basa en la electricidad generada dentro de cada estado. No mide la electricidad que se importa o exporta entre estados. Este análisis no incluye el consumo de energía upstream, como la perforación de pozos, la construcción de plantas de energía, la refinación de gasolina o el transporte/transmisión de petróleo o electricidad. Tampoco tiene en cuenta la fabricación de ninguno de los tipos de automóviles. Las evaluaciones en profundidad del ciclo de vida realizadas por el Laboratorio Nacional Argonne, Carbon Brief, Hannah Ritchie y Auke Hoekstra, entre otros, han demostrado que a lo largo de todo su ciclo de vida, los vehículos eléctricos tienen un menor uso de energía y emisiones de carbono en comparación con los vehículos de gasolina o diésel.

​https://yaleclimateconnections.org/2024/01/electric-vehicles-use-half-the-energy-of-gas-powered-vehicles/