La transición energética pase por una transformación profunda en el sector de la automoción, aunque los vehículos eléctricos son elemento fundamental, no es la única solución. Ejemplo de ello es la tecnología de pila de combustible de hidrógeno o los vehículos con paneles solares.
Estos últimos, aunque no son tan conocidos, están teniendo un gran impulso y podrían presentarse como solución a los problemas de batería de los vehículos eléctricos y al tiempo que requiere su recarga.
Esta tecnología permite que los vehículos reciban alimentación mediante celdas fotovoltaicas que convierten la energía solar en electricidad, y ésta es la encargada de alimentar la batería o el motor del vehículo eléctrico.
Es así como un puñado de emprendedores cree que los vehículos con energía solar están preparados para su día en el sol.
Lightyear, una empresa neerlandesa, está desarrollando un vehículo de cuatro puertas cuyas células solares pueden generar suficiente electricidad para alimentar breves salidas después de un día al sol. Mientras que el Lightyear One de la empresa se parece a un sedán convencional, Aptera Motors Corp. de San Diego en California, está tomando otro camino. Está ampliando la imagen tradicional de un vehículo de pasajeros desarrollando un biplaza con tres ruedas y una carrocería en forma de delfín.
Estos y otros vehículos de energía solar que se están desarrollando actualmente llevan en su exterior células solares que funcionan de forma muy parecida a los grandes paneles solares que se ven en las carreteras y tejados de las viviendas, convirtiendo la luz solar en electricidad, almacenándola en un paquete de baterías a bordo.
Como su pequeña superficie limita la cantidad de electricidad que producen, los vehículos con energía solar tienen que utilizar la energía de forma mucho más eficiente que la mayoría de los vehículos que circulan actualmente.
Los vehículos que se están diseñando para el uso diario tendrán capacidad de enchufe para que los automovilistas puedan llegar a sus destinos cuando la energía solar no sea suficiente.
Diferentes diseños
El Lightyear One de primera generación cuenta con unos 15 metros cuadrados de células solares, con un ligero motor eléctrico situado en cada una de sus cuatro ruedas. El diseño prescinde de los engranajes que utilizan los vehículos eléctricos más convencionales para enviar el par a las ruedas desde un motor montado en el centro, lo que ayuda a minimizar el peso y ampliar la autonomía.
Con su paquete de baterías totalmente cargado con la luz solar o la energía de la red, el Lightyear One tiene una autonomía de más de 700 km, según Lightyear.
Después de un día bajo el sol, las células solares del vehículo podrían aprovechar por sí solas la energía suficiente para recorrer hasta 43 millas (unos 70 km), dice Lex Hoefsloot, director ejecutivo de Lightyear. «Sólo hay que cargar para los viajes realmente largos», afirma.
Figura 1. El Lightyear One cuenta con unos 15 metros cuadrados de celdas solares.
Está previsto que el Lighyear One entre en producción el año que viene y se venda en Europa por unos US$ 175.000, un precio elevado gracias a las medidas de eficiencia energética, como los motores en las ruedas. Se han reservado más de 160 vehículos, la mayoría de ellos pagados por adelantado, dice Lightyear. La empresa pretende llevar un modelo más asequible a Estados Unidos en 2025.
Aptera está planeando varias versiones de su biplaza de aspecto esbelto que, según las simulaciones descritas por la empresa, podrá recorrer entre 250 y 1.000 millas con una sola carga, dependiendo del tamaño del paquete de baterías.
Se espera que una versión mejorada del vehículo cuente con unos 6 metros cuadrados de células solares, que proporcionarán hasta 40 millas de energía después de un día completo de verano bajo el sol, y menos si está nublado o es invierno, dice Aptera.
«Desde el principio nos hemos centrado en que, si la autonomía es lo que vende los vehículos eléctricos, hay que maximizarla», afirma Steve Fambro, codirector ejecutivo de Aptera.
La empresa dice que tiene previsto empezar a entregar una versión del vehículo con 400 millas (640 km) de autonomía a los clientes estadounidenses el año que viene, con precios a partir de US$ 29.800.
Figura 2. El prototipo de Aptera denominado Luna, con autonomía entre 250 y 1.000 millas-
Otra empresa neerlandesa, Squad Mobility BV, tiene como objetivo un vehículo solar más asequible: un biplaza del tamaño de un vehículo de golf cuya autonomía de 62 millas (100 km), estimada a partir de simulaciones, y velocidad máxima de unos 28 kilómetros por hora lo hacen adecuado sobre todo para viajes cortos en carreteras de superficie.
Según Robert Hoevers, director ejecutivo de Squad Mobility, cuatro horas bajo el sol proporcionarían suficiente energía para recorrer unos 20 kilómetros.
«La mayor parte de las necesidades de movilidad son los pequeños desplazamientos desde casa», afirma Hoevers, quien añade que espera que los vehículos sean utilizados principalmente por plataformas de transporte compartido.
Los planes prevén que las entregas de vehículos comiencen en 2023 en el mercado de origen de la empresa. Los precios empezarán por debajo de los US$ 7.000.
Figura 3. El vehículo de Squad Mobility es adecuado sobre todo para viajes cortos.
Una historia de experimentos
Los fabricantes de automóviles tradicionales llevan años experimentando con células solares. Toyota Motor Corp., por ejemplo, vende en Europa y Japón una versión de su híbrido enchufable Prius equipada con paneles solares. Pero esas células sólo sirven para un par de kilómetros al día, según la empresa.
La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras, que regula la seguridad de los automóviles, no ha probado ningún vehículo equipado con células solares para comprobar el cumplimiento de las normas federales, que los fabricantes de automóviles autocertifican, dice un portavoz.
Los partidarios de los vehículos solares destacan la perspectiva de la energía gratuita.
«Sobre todo si los vehículos son cada vez más eficientes, se puede tener un vehículo que durante seis meses al año no necesite cargarse, a menos que se haga un viaje largo», dice Bonna Newman, científica de la Organización Holandesa de Investigación Científica Aplicada (TNO) y cofundadora de la Alianza para la Movilidad Solar.
Es probable que esa visión tarde años en hacerse realidad, pero la tecnología existente puede ayudar a los propietarios de vehículos eléctricos a reducir su dependencia de las estaciones de carga, afirma la Dra. Newman.
Señala una simulación reciente de la TNO que muestra que añadir células solares a un vehículo eléctrico Renault Zoe utilizado para un viaje de ida y vuelta entre semana de unos 40 kilómetros en Múnich podría reducir la necesidad de sesiones de recarga en aproximadamente un 15%.
En términos más generales, las mejoras en la eficiencia podrían contribuir a que los vehículos eléctricos fueran más asequibles y exigieran menos a la red energética.
Las empresas privadas que desarrollan vehículos solares han despertado interés, esto les ha permitido recaudar alrededor de US$ 117 millones este año hasta octubre, frente a menos de un millón de dólares cinco años antes.
Días nublados por delante
Otros han expresado sus dudas sobre los vehículos con celdas solares, incluido el director ejecutivo de Tesla, Elon Musk. «El lugar menos eficiente para poner la energía solar es en el vehículo», dijo en 2017, señalando que muchas personas aparcan en el interior y los vehículos tienen una superficie limitada orientada al sol. En 2019, sin embargo, el Sr. Musk dijo que la camioneta Cybertruck de la compañía vendría con células solares integradas como una opción.
Comercializar vehículos que funcionen constantemente con energía solar sigue siendo un reto de enormes proporciones.
La gente sigue necesitando ir al trabajo, hacer diligencias o hacer excursiones más largas, incluso si viven en zonas con clima riguroso o en ciudades donde los edificios altos proyectan sombras profundas.
Sam Abuelsamid, analista de Guidehouse Insights, se muestra escéptico ante la posibilidad de que la gente obtenga rutinariamente la cantidad de energía de las células solares que algunas empresas anuncian. «Hay una gran diferencia entre el uso teórico y el real», afirma.
Dan Steingart, profesor asociado del departamento de ingeniería de la tierra y el medio ambiente de la Universidad de Columbia, afirma que los vehículos solares podrían ser más prácticos, al menos para los habitantes de las ciudades, si los avances tecnológicos les permiten obtener unos 16 kilómetros de autonomía con una hora de luz solar.
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