Como ya comentamos en su momento, Europa se ha marcado la prioridad de eliminar de las ciudades los vehículos impulsados con gasolina y gasóleo, y se ha fijado el año 2050 como meta para conseguirlo. Dentro de esa estrategia, se ha regulado la subvención de determinados vehículos eléctricos que se matriculen en nuestro país.

El sector del transporte es el responsable de un 39% del consumo de energía en España, y en un 98% esa energía deriva directamente del petróleo. Por otra parte, el transporte por carretera representa más del 25% de las emisiones totales de CO₂ hacia la atmósfera. Con esos mimbres, el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio ve en el vehículo eléctrico un revulsivo para el sector industrial, de electrónica y de tecnologías de la información y comunicaciones, y una buena oportunidad para la reducción de la contaminación atmosférica y acústica.

¿Qué vehículos eléctricos se subvencionarán?

Las ayudas públicas se van a conceder para la compra y para las operaciones de leasing, renting y leasing operativo de vehículos eléctricos nuevos matriculados por primera vez en España, dentro de las siguientes categorías:

Grupo 1, compuesto por:

• Turismos M1: vehículos de motor destinados al transporte de personas que tenga, por lo menos, cuatro ruedas y que tenga, además del asiento del conductor, ocho plazas como máximo.

• Furgonetas N1: vehículos de motor destinados al transporte de mercancías que tenga, por lo menos, cuatro ruedas con una masa máxima autorizada igual o inferior a 3.500 kg.

• Motocicletas L3e y L5e: vehículos de dos o tres ruedas sin sidecar, con una velocidad máxima por construcción superior a 45 km/h.

• Cuadriciclos ligeros L6e: automóviles de cuatro ruedas cuya masa en vacío sea inferior o igual a 350 kg, no incluida la masa de las baterías para los vehículos eléctricos, y cuya potencia máxima neta del motor sea inferior o igual a 4 kW y cuya velocidad máxima no sobrepasa los 45 km/h.

• Cuadriciclos pesados L7e: automóviles de cuatro ruedas cuya masa en vacío sea inferior o igual a 400 kg o 550 kg si se trata de vehículos destinados al transporte de mercancías, no incluida la masa de las baterías para los vehículos eléctricos, y cuya potencia máxima neta del motor sea inferior o igual a 15 kW.

La cuantía de la subvención para estos vehículos será del 25% del precio de venta antes de impuestos, siempre que se propulsen total o parcialmente con electricidad de la red, sin superar: los 2.000 euros para aquellos vehículos con autonomía exclusivamente eléctrica no superior a los 40 km y no inferior a 15 km, los 4.000 euros para aquellos vehículos con autonomía exclusivamente eléctrica superior a 40 km e inferior o igual a 90 km, y los 6.000 euros para aquellos vehículos con autonomía exclusivamente eléctrica superior a 90 km, de acuerdo con lo que declare el fabricante en la documentación comercial del vehículo.

Grupo 2, compuesto por:

• Autobuses o autocares M2: vehículos destinados al transporte de personas que tengan además del asiento del conductor más de ocho plazas sentadas y con un MMA inferior a 5.000 kg.

• Furgones N2: vehículos de motor destinados al transporte de mercancías que tenga, por lo menos, cuatro ruedas con una masa máxima autorizada superior a 3.500 kg e inferior a 12.000 kg.

Estos vehículos recibirán una subvención individual del 25% del precio de venta antes de impuestos del vehículo completo, incluidas sus baterías, con un máximo de 15.000 euros, siempre que su autonomía en régimen exclusivamente eléctrico sea superior a 60 km.

Grupo 3, compuesto por:

• Autobuses o autocares M3: vehículos destinados al transporte de personas que tengan además del asiento del conductor más de ocho plazas sentadas y con un MMA superior 5.000 kg.

Estos se subvencionarán por el 25% del precio de venta antes de impuestos del vehículo completo, incluidas sus baterías, con un máximo de 30.000 euros, siempre que su autonomía en régimen exclusivamente eléctrico sea superior a 60 km.

En el caso de adquisición de un vehículo que no incluya baterías, la subvención alcanzará el 33% del precio neto antes de impuestos del vehículo sin baterías, y con los topes económicos que se detallan en cada una de las categorías.

¿Dónde pedir una subvención para vehículos eléctricos?

Para optar a una de estas subvenciones, el interesado deberá aportar la factura de compra, la ficha técnica del vehículo, el permiso de circulación, el documento acreditativo de la identidad del vehículo, la declaración de encontrarse al corriente pago de sus obligaciones con Hacienda y la Seguridad Social y la declaración sobre las ayudas recibidas en los ejercicios del 2009 al 2011. Si la operación es de renting o leasing, habrá que adjuntar el contrato correspondiente.

Con toda esa documentación y una solicitud de ayuda (que puede imprimirse directamente del BOE enlazado al final), el mismo vendedor del vehículo podrá remitir la petición de ayuda del comprador al Director General de Industria. Dicho de otra manera, los concesionarios se convierten en canalizadores de este tipo de subvenciones.

En definitiva, se están labrando ya los caminos para que el vehículo eléctrico se abra paso entre sus predecesores humeantes. Y si hay dinero de por medio casi podemos pronosticar que esto va en serio, así que tendremos que estar más que pendientes del gran cambio que se avecina en las calles, plazas y avenidas de nuestras ciudades.

Más información | BOE
Foto | Carlo Leonardini, Raúl Hernández
En Circula Seguro | Europa quiere ciudades sin gasolina para el año 2050, Coches ecológicos, ¿la mejor elección de futuro?

Lo leo en Motorpasión y me sorprende. Voy a la web de la Comisión Europea y me froto los ojos. La Unión Europea ha decidido meter mano en la gestión del transporte por carretera y, en su política global, contempla “eliminar gradual pero completamente los vehículos de gasolina del transporte urbano”.

Casualmente, esta mañana comentábamos con los alumnos si de una vez por todas habría una apuesta por las energías alternativas en esto de la movilidad. Hablábamos de las dificultades técnicas y de si esto de los coches más o menos ecológicos iría hacia algún lado en un plazo más o menos cercano.

Pues parece ser que algo se mueve, pero a la inversa: no será el coche eléctrico el que desplace al coche de combustión interna, sino que la política arrinconará los vehículos contaminantes por la vía de la racionalización del transporte.

Días atrás nos levantamos con uno de tantos globos sonda que se están estilando en los últimos tiempos. Fue la cosa tan efímera que no nos dieron ni la oportunidad de sorprendernos. En Barcelona querían borrar del mapa los vehículos de más de diez años, porque se ve que un coche de dos años sin mantenimiento alguno debe de ser menos contaminante de uno de diez bien cuidado. En fin… Al final hubo desmentido y a otra cosa, mariposa.

Temo ahora la reacción de nuestros gobernantes, tantas veces más papistas que el Papa, ávidos por figurar públicamente como los que mejor gestionan los deseos que vienen de Bruselas. Para que nadie se pierda y por si alguien se dedica a tergiversarlos, los puntos que toca la Comisión para reducir en un 60% las emisiones de gases que contribuyen al efecto invernadero son básicamente estos:

Conclusión: Sí, esto se mueve. Sí, vamos hacia la racionalización del transporte. Sí, vamos hacia un futuro diferente, teóricamente más limpio y seguro. Y sí, la unidad europea se perfila como uno de los principales medios para conseguirlo. A partir de ahí... ya veremos lo que ocurre. Se admiten apuestas.

Vía | Motorpasión
Fuente | Comisión Europea (pdf en inglés)
Foto | Johnny Ainsworth
En Circula Seguro | En menos de diez años todo esto será un caos

En los años 50 se inició la era nuclear en serio. Ya se habían lanzado dos bombas atómicas en Hiroshima y Nagasaki, y otras tantas pruebas de bombas por parte de las superpotencias (EEUU y URSS). Pero más allá de lo bélico, aparecieron otras aplicaciones útiles para la vida civil, como la generación de energía.

Además de las centrales nucleares, se consiguió propulsar barcos (principalmente de guerra), se pensó en aviones con energía nuclear (como el NB-36H) y hasta se ideó un coche con reactor, el Ford Nucleon Concept. Este automóvil nunca pasó de ser una maqueta, pero era toda una declaración de intenciones.

Con un solo repostaje, podía recorrer 8.000 kilómetros, y sin emitir gases contaminantes. Aquí se acababa la idealización, todo lo demás iban a ser problemas. ¿Tiene sentido la energía nuclear para los automóviles? Pues vamos a verlo, ahora que este tema está tan en boca de todos por los sucesos de Japón.

Hay dos formas de propulsión nuclear con ruedas, una es factible y la otra no. Empecemos por la segunda. El citado Ford Nucleon estaba dividido en dos partes, el habitáculo y el reactor. La radiación quedaría amortiguada por materiales ligeros que no se habían diseñado, y que siguen sin existir hoy día.

El plomo, acero y hormigón son buenos aislantes de radiación, con ellos se hacen las centrales, pero pesan una barbaridad, y eso es incompatible con un automóvil. Por otra parte, al no ser un medio de transporte esporádico sino habitual, no podríamos decir que el impacto en la salud fuese nulo, porque mentiría como un bellaco.

Es cierto que tendría una autonomía salvaje con muy poco combustible, pero ¿a qué coste? Tanto el combustible como el reactor a bordo no serían nada baratos. Además, los restos del combustible necesitan un tratamiento muy caro, peligroso, y no es algo al alcance de cualquiera. La gasolina solo es nociva si se huelen sus vapores, se fuma al lado o si se ingiere, pero la gente no hace eso.

En teoría existiría una red de puntos de repostaje con personal competente para esos menesteres, pero los restos hay que aislarlos porque tienen miles de años de actividad emitiendo radiación. Por otra parte, no hay tanto uranio en el planeta como se cree, y menos para un uso tan extensivo.

Si hubiese miles de estos coches, habría otro problema, el de la probabilidad de fallo de sus reactores nucleares o las consecuencias de un choque por accidente de tráfico. Es cierto que el hormigón y el plomo son muy duros, pero eso supone que son más rígidos (absorben peor la energía) y a su vez multiplican los daños al otro vehículo.

No es fácil que se produzca una explosión nuclear, pero no es precisamente improbable. De hecho, una bomba atómica B-61 de uso militar es más pequeña que un coche y tiene el poder destructivo de 0,3 toneladas de trinitrotolueno (TNT) en su versión más “suave”, 340 toneladas (340 kilotones) en la más bestia.

Además, una explosión nuclear tiene, además de los conocidos efectos secundarios (destrucción total, contaminación salvaje por radiación, terremoto local, calor, secuelas durante décadas) el PEM, o pulso electromagnético, que pondría fuera de combate casi cualquier sistema electromagnético en un radio bastante amplio.

Esto quedó de manifiesto en la película “El día después”, en la que se narran los sucesos que hubiesen acompañado a un ataque nuclear, todos los coches quedaron inutilizados en kilómetros a la redonda. Es una película, pero tiene un cierto trasfondo científico. La verdad es que todo esto es muy poco halagüeño.

Pero aunque no hubiese una explosión, ni un PEM, solo con que fallase el sistema de refrigeración como está pasando ahora mismo en las centrales nucleares de Fukushima, provocaría una explosión pequeña que liberaría mucha contaminación radioactiva. Dicho de otra forma, esta tecnología hay que descartarla sí o sí.

La alternativa razonable, coches eléctricos

Sin embargo, teniendo centrales nucleares ubicadas en lugares seguros, y con todos los protocolos de seguridad, se puede generar energía sin apenas contaminación gaseosa y en grandes cantidades. Una central nuclear tiene un suministro de energía muy estable, no depende de cuánto luce el sol, el precio del barril de petróleo o lo que sopla el viento.

Esta energía puede aprovecharse para mover coches eléctricos, que en vez de un reactor nuclear a bordo, llevan baterías químicas de ión-litio (principalmente), muchísimo menos peligrosas, y que no emiten radiación. La autonomía es muchísimo más pequeña, pero no pesan tanto ni tienen tantos inconvenientes.

Toda la energía que sobra por las noches en un sistema eléctrico dimensionado para la vida diurna, mientras casi toda la población duerme, es susceptible de ser aprovechada por miles o millones de coches eléctricos, colaborando a la rentabilidad del sistema eléctrico y ayudando a una bajada de los precios.

Muchos piensan que si los coches eléctricos se vuelven masivos, se cargará la electricidad de impuestos. Bien, esto sería muy difícil de aplicar, porque un enchufe no distingue si se le enchufa un coche eléctrico o una secadora. El contador solo tiene en cuenta los kWh consumidos, no qué se le enchufa.

Podría forzarse a pagar a todo propietario de un coche eléctrico un impuesto o tasa por tener un cargador doméstico de alto voltaje, o cargarlo en el impuesto de circulación, pero eso no interesa a corto y medio plazo si quieren que esta tecnología despegue. A largo plazo no hay que descartarlo, pero invitará al fraude masivo.

Ahora no hay un ambiente favorable a la energía nuclear, pero hace dos semanas, antes de la catástrofe, como que no nos preocupaba de la misma manera. Nos guste o no, de momento la energía nuclear es un mal necesario, y hasta que no haya algo que la reemplace de forma efectiva tendremos que seguir debatiendo.

¿Es tan mala la energía nuclear?

Por ejemplo, las bombas atómicas redujeron a la nada dos ciudades enteras, pero lo que no se dice mucho y sale en los libros de Historia, es que en los bombardeos sobre las grande ciudades japonesas con bombas convencionales o incendiarias se produjo un genocidio bastante más grande y tristemente menos conocido antes de Hiroshima y Nagasaki.

Basta con pensar que en el Japón de los años 40 la madera era un material de construcción predominante. Ciudades enteras fueron erradicadas por el fuego. Conocemos tres desastres en energía nuclear civil: Three Mile Island (EEUU, 1978), Chernobyl (Ucrania, 1986) y Fukushima (Japón, 2011). ¿Y cuánta energía se ha producido sin incidentes relevantes? ¿Y el efecto del petróleo qué?

No podemos minimizar el hecho de que solo por las luchas por el petróleo ha muerto bastante más gente que por Hiroshima y Nagasaki, y los desastres asociados (Golfo de Méjico, Exxon Valdez, Delta del Níger, refinerías ardiendo en Irak en la Guerra del Golfo…) no son moco de pavo. Si ponemos todos los datos sobre la mesa, no encontraremos una energía exenta de dar problemas.

NOTA: El artículo no pretende ser de un elevado rigor científico, no tengo tanta formación, he pretendido hacer una visión asequible para gente que no es experta en energía nuclear, y algunas expresiones coloquiales se podrían haber cuantificado con datos.

Últimamente con tanta iniciativa del Gobierno de España no damos abasto, de verdad. Nueva novedad novedosa, esta vez a manos del ministro de Industria, Miguel Sebastián, que está dispuesto a lanzar un plan renove sobre los neumáticos para que los conductores ahorren carburante, 0,3 litros cada 100 kilómetros. Así, tal y como suena.

Ciertamente, con un neumático concebido para el ahorro la eficiencia energética aumenta, eso es así y no lo discute nadie. Lo que ocurre es que sorprenden las formas, y mucho. Y más, teniendo en cuenta que la propuesta de Industria se enmarca en una campaña europea que, como ya explicamos meses atrás, jubilará hasta un 30% de los neumáticos nuevos actuales. ¿A qué vienen esas prisas entonces?

Ah, que es que puede haber problemas con el abastecimiento de petróleo y, claro, hay que ahorrar. Vaya por Alá. Nací el año de la primera crisis gorda del oro negro y crecí viendo montones de telediarios cargaditos de informaciones que venían de Oriente Próximo que hablaban de la OPEP y del problemón energético que se nos venía encima. Hace de eso casi cuatro décadas.

Llevamos todo este tiempo mareando la perdiz en el aspecto energético. Mucho antes que eso, un señor que se dedicó a introducir en nuestro país el gas natural como fuente de energía profetizo algo así como: “En el futuro, el gran negocio de la energía estará no en el consumo, sino en el ahorro”. De eso por lo menos hace 70 años. ¿Y ahora tenemos que tomar todo tipo de medidas apresuradas?

Al parecer el asunto reviste tintes de chiste. Esto es un ministro que se reúne con los representantes de las comunidades autónomas y les dice que hay que buscar el ahorro como sea y que subvencionando el relevo de neumáticos a los 60.000 coches que parece que lo necesitan el Estado se ahorrará un buen pico en petróleo. Entonces va uno de los representantes y pregunta: “¿Y esto cuánto cuesta y quién lo paga?“ Y entonces el ministro sale por peteneras. Se cierra el telón y el chiste no tiene gracia alguna.

No tiene gracia porque tanto esta medida como la de los 110 km/h consiguen mucho más ruido (mediático) que nueces (económicas), y se supone que la prioridad debe ser el ahorro real, tangible, y no el dar titulares facilones a los medios de comunicación.

El ahorro que da un neumático eficiente puede representar un buen pico para el bolsillo de un particular, claro que sí, pero no se acaba de ver claro que sea el erario público el que deba pagar todo esto. Por muy bien que quede el ministro que vaya regalando neumáticos en nombre del ahorro, ¿por qué tenemos que correr entre todos con los gastos de renovación de un neumático nisupu™ que un conductor cualquiera se compró de decimoquinta mano en un desguace?

Eso no es buscar el ahorro energético, sino buscar la cutresolución a cortísimo plazo.

Una política energética adecuada sería aquella que tratara el problema energético a largo plazo puesto que el consumo energético es una tarea que se planifica para realizarse durante varias décadas. Precisamente por eso una política energética adecuada sería aquella que ahondara en el problema sin importar el color del gobierno de turno. Y una política energética adecuada sería aquella que buscara la máxima eficiencia no en los neumáticos de los coches o en la velocidad para circular por autopista sino en las fuentes de energía disponibles para satisfacer las demandas existentes sin tener que bailar al son que nos marque quien ejerce prácticas monopolistas sobre un recurso de primera necesidad.

Y ya llegamos tarde. Mientras tanto, los hay que van propinando bastonazos de invidente a diestro y siniestro. A ver con qué nos sorprenden nuestros representantes el próximo día…

Vía | El País
En Circula Seguro | Las nuevas etiquetas jubilarán el 30% de los neumáticos del mercado, Las prestaciones y la economía del neumático, en dos vídeos

Más cambios de esos que, según cómo se enfoquen, dan como para liarla en los medios. El Ministerio de Fomento quiere ahorrar un 50% en la iluminación de nuestras carreteras, que dicen que el Estado se gasta 25 millones de euros al año y eso no puede ser.

Y de ahí más de uno (yo, el primero) ha interpretado que José Blanco iba a armarse con un tirachinas para romper las bombillas de toda carretera y que ya está bien eso de dejarse las lámparas encendidas cuando no hacen falta, que era lo que decía mi madre siempre que le llegaba la factura de la luz.

Nada más lejos de la realidad. Desde Fomento han aclarado en cuatro palabras que lo que van a hacer es sustituir las bombillas halógenas por luces de bajo consumo. Vamos, que lo que quieren en el Gobierno es iluminar igual pero a menor coste. Pues haber avisado, hombre, que con tanto ir y venir nos llevan locos a todos ya.

La incontinencia legislativa con que se está llevando la gestión de nuestra movilidad durante las últimas semanas ha desembocado en una propuesta de esas que a uno le hace dudar sobre si ayer fue 28 de febrero o de diciembre, día de los Santos Inocentes que somos cada vez más los usuarios de las vías públicas. Sea como fuere, nos estamos acostumbrando ya a que un día nos comuniquen una medida de lo más extraña y a renglón seguido se nos dé un matiz, una explicación complementaria o incluso una contramedida. Curiosa forma de comunicar, esta de los políticos (me da igual el color).

Volviendo a la noticia en sí, es de cajón que la vía tiene que estar bien iluminada tanto de día como de noche. Y a pesar de ser tan de cajón, no nos sorprende lo más mínimo que al gobierno de turno se le ocurra la peregrina idea de recortar gastos en alumbrado. Que ya sabemos que no es lo que parece, pero no nos resulta sorprendente. ¿No será por el patético y lamentable estado que presenta ya la iluminación de muchas de nuestras vías?

Hileras de farolas que nunca se encienden, túneles con los dispositivos de iluminación sucios, barreras con captafaros que la última vez que vieron un cubo de agua fue el día de su inauguración. Y, en el lado opuesto, oasis lumínicos en medio del más oscuro de los desiertos que causan todo tipo de deslumbramiento para luego dejarnos a oscuras en medio de la carretera, a poder ser antes de una curva, túneles en los que son necesarias las gafas de sol, barreras metálicas que de tan brillantes parecen anunciar la presencia de un vehículo que no es otro que el propio, y así hasta el aburrimiento.

Bueno, y ya que estamos, y dejando de lado Fomento para meternos a fondo en los pueblos y ciudades de nuestro país, que levante la mano quien no haya sido atacado por océanos de luces urbanas que hacen invisibles a los usuarios más débiles de la vía, señales que quedan justo delante de una farola y pasan inadvertidas, semáforos que sirven para ponerse moreno con la luz que dan.

Sí, desde luego, hace falta una seria reorientación en el asunto de la iluminación de la vía. Si los dispositivos que emplee Fomento, seguramente de tipo led, cumplen con su cometido a un coste menor, bienvenidos sean. Si además esta actuación sirve para que se repasen los muchos defectos de iluminación que tienen nuestras vías, mejor que mejor.

Vía | El Correo, Europa Press
Ilustraciones | Josep Camós

Estos días está muy de moda hablar del ahorro en combustible que se obtiene circulando un poco más lento. Creo que no hace falta que recuerde qué es lo que lo ha avivado el debate; muy cómoda debe ser la pierda bajo la que se esconda quien aún no se haya enterado. Aquí mismo en Circula seguro mis compañeros Javier y Morrillu ya se han hecho eco del asunto.

En este artículo lo que propongo es olvidarnos por un momento del entorno político y socioeconómico del momento, y realizar un cálculo objetivo en base a las leyes de la Física para estimar la magnitud real del ahorro. Ya lo había esbozado alguna vez, pero la actualidad aconseja revisitar el cálculo y prestarle mayor atención. Obviamente, el cálculo que haremos aquí será extremadamente sencillo. Hay muchos fenómenos que no tendremos en cuenta, y que pueden tener su importancia.

Por lo tanto, más que fijarnos en el resultado final y calcular decimales a mansalva, debéis considerarlo una medida orientativa de por donde van los tiros. Un cálculo completo (a parte de imposible de generalizar, no hay dos motores iguales) sería mucho más difícil y complejo, pero no se apartaría demasiado de lo que haremos aquí. Así que, para hacernos una idea, debería ser suficiente.

En primer lugar, debemos recordad que, circulando a velocidad constante, el único cometido del motor es compensar las fuerzas de fricción. Si no lo hiciera, los diferentes tipos de rozamiento a que se encuentra sometido el vehículo haría que fuera perdiendo velocidad.

Las diferentes fuerzas de fricción que tiene que vencer el vehículo son tres:

• La continua deformación de las ruedas a medida que cambia el punto de contacto, recibe el nombre de fuerza de fricción por rodadura (no confundir con la fuerza de fricción dinámica, es diferente).
• Fricciones internas entre las piezas móviles del motor.
• Y, sobre todo, la fuerza de fricción del aire, debido a que el vehículo debe apartar de su camino una gran masa de gas para avanzar, como explicamos hace unos días al hablar del rebufo).

Nosotros nos centraremos, sobre todo, en el tercer punto, ya que probablemente es el más importante. Veamos los dos primeros de forma rápida.

La energía perdida al deformar la rueda será la misma para cada revolución. Por supuesto, el número de vueltas que efectúa una rueda es directamente proporcional a la distancia recorrida, así que el número total de revoluciones que efectúa cada neumático es el mismo independientemente de a qué velocidad hagamos el recorrido. Así que, en primera aproximación, las pérdidas por este concepto vendrán a ser las mismas; sobre todo si comparamos dos velocidades relativamente parecidas (como 110 y 120km/h).

La resistencia interna en el motor es un fenómeno muy difícil de cuantificar, sobre todo si intentamos hablar en general. Depende, principalmente, del régimen de revoluciones. Si gira muy lento, pierde la mayor parte de su energía intentando evitar que se detenga el movimiento. Es decir, evitando el calado. Podemos notar estas pérdidas por el ruido diferente que emite el motor si dejamos que el tacómetro descienda demasiado. Y, sobre todo, por las sacudidas que se producen.

Por otra parte, si las revoluciones suben demasiado se incrementan en gran medida las pérdidas en forma de calor, que pueden llegar a fundir (gripar) algunas piezas.

Entre ambos extremos, cada motor tiene un régimen óptimo de revoluciones. Por eso, tenemos el cambio de marchas, para intentar que el motor siempre gire cerca del punto de mayor rendimiento.

Hacer una estimación general de esta factor resulta prácticamente imposible. Incluso depende de la marcha que engranemos. Este fenómeno provocará menores pérdidas de energía en aquella velocidad que permita al motor estar más cerca de su punto óptimo.

Por lo general, se suele decir que la mayoría de relaciones de cambio se diseñan para obtener mejores resultados al rededor de 90-100km/h, así que podemos pensar que reducir la velocidad para acercarnos a esas cifras siempre mejorará el consumo.

Analicemos, por último, el cambio en el consumo debido a la resistencia del aire. Este es, probablemente, el principal fenómeno a tener en cuenta a altas velocidades. Y, por suerte, también es el que podemos calcular con mayor facilidad, haciendo uso de la Física de instituto de secundaria.

Como dijimos al principio, el cometido del motor al avanzar a velocidad constante es simplemente compensar la fuerza de fricción. Se considera que, normalmente, la fuerza de fricción debida a la resistencia del aire es proporcional a la velocidad.

Por otra parte, la potencia transmitida por una fuerza se obtiene multiplicando el valor de dicha fuerza por la velocidad. Como la fuerza ya era proporcional a la velocidad, ello significa que la potencia es proporcional a la velocidad al cuadrado. Dicho de otra forma, para doblar la velocidad de un vehículo, el motor debe proporcionar cuatro veces más potencia.

Sin embargo, la energía total transmitida por la fuerza se obtiene multiplicando la potencia por el tiempo total. Pero cuanto más rápido vayamos, menor será el tiempo total: el tiempo de trayecto es inversamente proporcional a la velocidad.

Juntándolo todo, esta dependencia inversa cancela la dependencia cuadrática que habíamos mencionado antes. Por lo tanto, a velocidad constante y teniendo en cuenta únicamente las pérdidas por fricción con el aire, la energía total consumida en un trayecto es proporcional a la velocidad.

Es decir, si sólo existiera la fricción con el aire, cuanto más lento nos movamos, menos combustible gastaremos. Si nos tomamos esto al pié de la letra, lo mejor sería ir a 1km/h. Pero, como ya hemos dicho, hay otros factores que provocan que avanzar lentamente se pierda energía de otras formas.

No obstante, si nos centramos en la comparación entre 110 y 120km/h, como son velocidades relativamente próximas entre si, los otros factores mencionados son bastante similares. Por lo tanto, como aproximación, podemos considerar que el resultado que hemos obtenido para la fricción con el aire es representativo.

En conclusión, nuestra estimación es que el consumo es aproximadamente proporcional a la velocidad. Es decir, si reducimos 10km/h cuando íbamos a 120km/h, lograremos un ahorro aproximado del 8,3%.

Por supuesto, esto no significa que si redujéramos a 60km/h gastaríamos la mitad de gasolina. Sabemos que no es así. El cálculo que hemos hecho, como buena aproximación, sólo vale para velocidades muy parecidas entre si.

Por lo tanto, puede ser que el ahorro real sea un poco mayor o un poco menor al 8%. Pero sabemos que, más o menos, está por ahí. Eso es lo que nos ahorramos por ir un poquito más lento.

En Circula seguro | Límite a 110 km/h: argumentos a favor y en contra, La energía en la automoción
Fotos | Ricardo Ricote, adels, Bebop-designer, DarcoTT WLA

Llevamos ya un montón de días charlando sobre los frenos, y hasta el momento siempre hemos de fuerzas de fricción, fuerzas de frenado, etc. Pero como ya os he explicado alguna vez, en Física, todo lo que se puede explicar en términos de fuerzas, también se puede explicar usando la energía.

Por decirlo de alguna manera, «fuerzas» y «energías» son dos lenguajes diferentes. Siempre podemos traducir de uno a otro; ambos lenguajes, por si sólos, son capaces de explicar todos los fenómenos mecánicos. Pero a veces, como en los idiomas humanos, uno de ellos tiene la palabra justa para describir algo, lo que hace que sea más adecuado para explicar un fenómeno concreto.

Es decir, a veces es más fácil hablar de fuerzas. Otras veces es mejor en términos de energías. Para aprovecharnos de ello, muchas veces los físicos mezclamos ambos lenguajes, hacemos una especie de spanglish. Lo hacemos porque traducir entre ambos lenguajes es muy sencillo: una fuerza, que provoca un cambio en el valor de la velocidad, no es más que energía transmitiéndose de un cuerpo a otro.

En términos de energías, el proceso de frenado se explica de la siguiente forma. A causa de su velocidad, un vehículo en movimiento posee una gran energía cinética, que ha sido proporcionada por el motor. Si queremos detenerlo, debemos quitarle esa energía.

Como todos sabemos, «la energía no se crea ni se destruye, sino que transforma», aunque quizá sería más adecuado decir que se transfiere. Por lo tanto, la energía cinética que pierde el vehículo debe ir a alguna parte, no puede desaparecer sin más. Los frenos son los responsables de transferir esa energía que ya no queremos, a otro lugar donde no moleste.

¿A dónde va a parar esa energía? Pues, en un primer instante, es absorbida por las superficies de fricción del freno, que se calientan. Es decir, la energía cinética se ha transformado en energía térmica. Como dijimos al principio, una transferencia de energía se traduce en una fuerza, en este caso la fuerza de fricción. Que la fricción provoca que la energía se convierta en térmica es un hecho conocido por la humanidad desde que a alguien se le ocurrió frotarse las manos.

Ahora bien, si algo se calienta demasiado, sus propiedades Físicas cambian bastante. En primer lugar, aumenta su tamaño, lo que llamamos dilatación térmica. Lo que pasa después depende en gran medida del material en concreto. Algunos materiales empiezan a arder (como el papel), otros se vuelven blandos (como la madera), otros se funden (como el hierro), otros explotan (como los granos de maíz), otros se evaporan (como el líquido de frenos), etc.

La mayoría de estos cambios son más bien negativos para la frenada. Por ejemplo, imaginaos que el disco de freno de vuestro coche absorba tanto calor que llega a fundirse. Una vez fundido, el metal líquido se derrama por la carretera y os quedáis sin disco. ¿Cómo frenáis ahora? Pues contra la parte trasera de otro vehículo, probablemente.

Sin llegar a esos extremos, si los elementos del freno acumulan demasiada energía, perderán su eficacia. Y eso puede pasar tanto en las superficies de frenado en si, como en los elementos que transmiten la fuerza (por ejemplo, el líquido de frenos puede hervir). Eso es lo que se conoce como fading. Al principio hemos dicho que el frenado representa llevar la energía cinética a otro lugar donde no moleste. Pero, como hemos visto, en los frenos sí que molesta, así que no se puede quedar ahí.

En este punto, por una vez, estamos de suerte, la termodinámica nos ayuda. Cualquier cuerpo que esté más caliente que su entorno perderá esa energía espontáneamente. El aire que hay alrededor de los frenos se calentará, llevándose parte de la molesta y peligrosa energía térmica que habían acumulado. Además, como el coche se está moviendo, el aire que está en contacto con los frenos cambia a cada momento, así que siempre tendremos aire fresco que continúe llevándose la energía liberada durante el frenado.

Armados con todo este conocimiento, por fin estamos dispuestos a explicar porqué los frenos de disco son más eficientes que los de tambor. Los segundos, como su propio nombre indica, están montados en una estructura cerrada, en forma del instrumento de percusión. Al ser cerrado, no permite la entrada de aire, así que la refrigeración es mucho más complicada.

En cambio, en los frenos de disco, tanto el propio disco como las pastillas están en contacto directo con el aire. Incluso se pueden practicar orificios en el plano central del disco para permitir la entrada del aire, mejorando si cabe la refrigeración. Este es lo que llamamos disco ventilado, en la imagen anterior vemos un ejemplo.

Sin embargo, con todo esto, sólo retrasamos el problema, no lo podemos evitar completamente. Un abuso prolongado de los frenos puede llevar a que se acumule demasiada energía en ellos, sin dar tiempo a que se refrigeren, produciendo el fatal fading.

Por ese motivo, es importante adaptar nuestra conducción a este hecho, si queremos que los frenos estén listos y dispuestos cuando más los necesitemos. Por ejemplo, no acelerar si vamos a tener que frenar pocos segundos más tarde, un uso adecuado del cambio de marchas. Porque, como veremos en el próximo artículo, el pedal del freno de toda la vida no es la única forma de frenar.

Fotos | SteveintheUK, Bryn Pinzgauer, Kolossos

Ahora que ya estamos convencidos de que el control seguro de todo vehículo en movimiento implica la necesidad de poder disminuir dicho movimiento en el momento deseado, podemos empezar a repasar los principios Físicos en que basan todos los sistemas de frenado. En este sentido, la ley de la inercia es clara. La única forma de que algo disminuya su velocidad es que un agente externo aplique una fuerza en dirección contraria al dsplazamiento.

Como ya dije en la primera entrega, esto es una irónica paradoja. Con todo el esfuerzo que nos costó poder disminuir la resistencia del entorno para hacer viable y soportable el transporte de larga distancia, sobre todo hasta el invento de la rueda, ahora necesitamos una forma de recuperar dicha resistencia.

La forma más obvia de conseguir que el entorno ejerza una fuerza en contra de la velocidad del vehículo es, simplemente, aumentar el contacto entre ambos. Como sabemos, siempre que exista un contacto entre dos cuerpos en movimiento relativo, aparecerá una fuerza de fricción que se opondrá a dicho movimiento. Y esta fuerza será mayor cuanto más se aprieten las superficies en contacto, si me permitís decirlo así.

El ejemplo más primitivo de esto lo podemos encontrar en un monopatín. Para frenar, simplemente ponemos un pie en el suelo. Hay que hacerlo con cierta habilidad y sin presionar demasiado el pavimento, sino la zona de contacto con el firme podría extenderse a otras partes del cuerpo, como nuestra preciosa nariz,...

En vehículos ligeramente más avanzados, en vez de una parte del conductor, tenemos una pieza que puede moverse para ponerse en contacto con el suelo. Durante el trayecto, dicha pieza permanece separada, evitando entorpecer el avance. Un ejemplo son los trineos de competición llamados bobsleigh, en que los frenos de fricción contra el hielo se activan mediante unas palancas en el interior del habitáculo. Es fácil notarlo por los jirones de nieve que levanta el trineo al frenar tras la carrera.

Sin embargo, a menudo esta solución presenta ciertos inconvenientes. Creo que no os costará entenderlos. ¿Os imagináis el asfalto de la carretera volando a trozos por el aire cada vez que queremos frenar, como el hielo de los trineos de competición? El hielo se puede reparar de forma extremadamente sencilla, basta con enfriar algo de agua. Pero el asfalto es más difícil de remplazar.

Y esto no tiene difícil solución, la verdad. Dos superficies en contacto, deslizando a cierta velocidad entre sí, se dañan mutuamente. Esto es lo que podríamos decir impepinable, no se puede evitar. Sin embargo, sí que se puede mitigar. Eligiendo cuidadosamente el material de ambas superficies podremos retrasar el daño de forma significativa. El problema es que no podemos elegir tan cuidadosamente de qué está hecho el entorno. Las carreteras ya están asfaltadas, y a estas alturas sería muy caro hacerlas de otro material.

Aquí es donde aparece una de esas ideas increíblemente buenas que nadie sabe a quien se le ocurrió (al menos, yo no lo sé). ¿Y si en vez de poner en contacto una pieza del coche con el exterior, la fricción ocurriera entre dos piezas internas del vehículo? Esta fricción interna se llevaría parte de la energía cinética, frenando el movimiento. Y como son piezas internas del vehículo, podemos fácilmente elegir de qué material las hacemos para retrasar el desgaste lo más posible. Y cuando se desgasten, simplemente las cambiamos (esto último, creo que se lo inventó un mecánico).

Un momento. El lector intrépido se habrá dado cuenta que al principio dijimos que era necesario que la fuerza de frenado sea ejercida por un agente externo al vehículo. Por lo tanto, no es posible que la fricción entre dos piezas internas detenga sea la responsable de reducir la velocidad. Pues sí, es cierto, un punto para ti intrépido lector.

La fricción interna no puede oponerse al movimiento del vehículo en su conjunto, pero sí puede oponerse al movimiento de una parte del vehículo. Y si esa parte del vehículo está en contacto con el mundo exterior, entonces ya tenemos influencia de un agente externo que puede producir el frenado.

Así que hemos llegado a otra de esas conclusiones que no os dejarán con la boca abierta, pero que en realidad tienen bastante más miga de la que parecían. Los frenos, es decir las piezas que generan fricción interna, deben estar en las ruedas, ya son las únicas piezas que están en contacto permanente con el exterior.

Por lo tanto, la idea general es la siguiente: cuando queremos reducir la velocidad, una pieza que gira solidaria a las ruedas del vehículo entra en contacto con otra pieza que está fija a la carrocería. A dos superficies que se están tocando no les gusta deslizarse una sobre la otra, por lo que aparece una fuerza de rozamiento que intenta detener el movimiento relativo. En definitiva, la fricción tiende a obstaculizar el giro de la rueda.

A causa de esto, la rueda intenta girar más lento. Recordad una cosa importante: cuando nos movemos a velocidad constante, el neumático gira con la velocidad justa para que el punto de contacto con el suelo no se mueva. Esto es lo que se llama rodar sin deslizar. Pero si ahora, a causa de la fricción producida por los frenos, la rueda intenta girar más despacio de lo necesario, y por lo tanto el pedazo de goma que está en contacto con el suelo tenderá a deslizarse hacia adelante sobre el suelo.

Pero, como hemos dicho, a dos superficies en contacto no les gusta deslizarse. Por lo tanto, para evitar que la rueda deslice sobre el pavimento, éste ejercerá una fuerza de fricción hacia atrás (en sentido contrario al movimiento incipiente). Además, esta fuerza será enorme, ya que la fricción es mayor cuando aún no ha empezado el deslizamiento (podéis notarlo al empujar un mueble, cuesta más ponerlo en marcha que mantener la velocidad). Como el suelo es un agente externo al vehículo, esta fuerza sí frenará el movimiento general del vehículo.

Es decir, el proceso de frenado involucra dos fricciones diferentes. En primer lugar, las dos partes del freno entran en rozamiento con deslizamiento (lo que en Física llamamos fricción dinámica), para reducir la velocidad de rotación de la rueda. En consecuencia, aparece una fuerza de rozamiento sin deslizamiento (fricción estática) entre el pavimento y la rueda, que es la encargada de frenar el coche.

Como veis, el problema de detener el vehículo queda reducido a tener una pieza que gire solidaria a la rueda. Y otra pieza fija en la carrocería, que entre en contacto con la primera cuando sea necesario. En el próximo artículo nos centraremos en explicar las diferentes formas en que se pueden montar estas dos piezas.

Fotos | Razvan Orendovici, The last minute, Sergis blog

Scott Brusaw es un ingeniero eléctrico con 20 años de carrera a sus espaldas que está en plena campaña para conseguir apoyo a su propuesta de crear una red de carreteras solares en Estados Unidos y para eso ha montado la empresa Solar Roadways. Pero como la tecnología necesaria para lograrlo anda en pañales, de momento tiene que conformarse con dar los difíciles primeros pasos de lo que podría ser una solución de futuro a la necesidad de obtener energía eléctrica revirtiendo parte de ella en la señalización de la vía.

La idea pasa por sustituir el asfalto tradicional por unos paneles solares especiales que resisten la carga del tráfico, llevan instalada una red de captación de luz y también una serie de leds que permiten iluminar determinados puntos de la vía para señalizarla de forma variable. No es un reto sencillo, pero no me negaréis que tiene un cierto halo de interés, ni que sea por la curiosidad de ver cómo un elemento cotidiano como la carretera se podría convertir en una fuente de energía o, para ser más exactos, de transformación de la energía que nos cae del cielo.

Los paneles diseñados por Brusaw están compuestos por varias capas: la superior, que es translúcida, es la zona de contacto de los vehículos y está adaptada para soportar el tráfico y las inclemencias meteorológicas. La siguiente capa capta la luz del sol y transforma esa energía en electricidad, además de albergar los puntos de iluminación necesarios para crear la señalización y un circuito de calefacción que calienta el “asfalto”, de manera que que se pueda retrasar la aparición de hielo o nieve sobre la calzada. Finalmente, la tercera capa, la base, corresponde al complejo cableado que llvea de la carretera a las centrales y viceversa la energía eléctrica y también datos, desde los relacionados con el tráfico hasta comunicación de todo tipo, televisión e internet incluidas.

Brusaw afirma que cada panel, de unos 13m², puede producir unos 7,6kW/h al día. Eso significa según sus cálculos que un tramo de autopista de cuatro carriles de una milla de longitud podría abastecer de electricidad a 500 hogares, lo que implica que si se pudieran reemplazar todas las carreteras de Estados Unidos, se produciría en la red viaria más electricidad de la que necesitan.

Cada panel tiene un coste de unos 8.000 euros y una vida útil de 21 años aproximadamente, lo que puede verse como un enorme problema para la adopción de este tipo de instalaciones… o todo lo contrario si tenemos en cuenta que la transformación de energía solar en electricidad puede llegar a compensar con creces esta inversión. Después de todo, el asfalto y la pintura que se emplea para marcar las carreteras tampoco es que sean baratos precisamente, y son elementos que al fin y al cabo derivan del petróleo.

Precisamente el motor de esta propuesta está en la voluntad de reducir la dependencia del petróleo y cambiar esa fuente de energía por algo que se presenta como un recurso más limpio. Si esto es viable o no, el tiempo y los intereses creados alrededor de los combustibles fósiles dirán.

Para todo lo demás, una espectacular sección de preguntas más habituales creada por Scott Brusaw da respuesta a las dudas que se nos puedan plantear sobre este sistema, desde la limpieza o la rotura de los paneles hasta el papel de este tipo de infraestructuras allá donde nunca da el sol, como por ejemplo en los túneles o en las regiones más umbrías. Básicamente, en estos casos el panel actúa más como elemento de iluminación que como elemento de captación de la luz.

Además, la posibilidad de emplear esta gigantesca red de transformación de la energía en un permanente punto de recarga para los coches eléctricos le da un plus de viabilidad al proyecto de una movilidad más sostenible, eliminando el eterno inconveniente de los vehículos recargables, que es encontrar un enchufe en medio de la nada. Con una instalación continua que discurre por el mismo trazado que sigue el vehículo, se acabó ese problema.

¿Podría ser este tipo de infraestructuras una solución a largo, larguísimo plazo?

Vía | Blog de pepecar
Fuente | Solar Roadways

Hoy vamos a analizar una de esas situaciones en las que uno nunca quisiera verse. Imaginemos por un momento que nos hemos metido un buen lío y nos viene un coche, idéntico, en sentido contrario. Pongamos que ambos vehículos se mueven a 50km/h.

Imaginad también que la carretera es tan estrecha que no hay forma de esquivarlo. La única alternativa es estamparse de morros contra un muro.

En definitiva, estamos en una situación en la que impepinablemente tenemos que elegir colisionar contra otro vehículo de cara, o contra un muro inamovible. ¿Cómo podemos reducir los daños sufridos? Tengo la intuición que la mayoría de nosotros preferiríamos el muro que la colisión frontal. Pero, ¿qué dice la Física acerca de este tema?

Hay dos formas de analizar el tema. Teniendo en cuenta las fuerzas o la energía. Naturalmente, ambos procedimientos deben dar la misma respuesta, sino la ciencia seria una mierda inútil. Intentaremos hacer el razonamiento de las dos formas, a ver que nos sale.

Por fuerzas

Es obvio que sufriremos menos daños en la situación en que estemos sometidos a menos fuerza. Además, la segunda ley de Newton nos dice que la fuerza se puede calcular multiplicando la masa del vehículo por la aceleración que sufre.

La masa de nuestro vehículo es la misma tanto si choquemos contra quien choquemos. Así que lo que hay que mirar es cual de las dos colisiones provoca una aceleración menor. Recordad que la aceleración no es más que un cambio en el valor de la velocidad. ¿En cuál de las dos situaciones la velocidad sufre un mayor cambio?

En el caso de la colisión contra el muro, calcular el cambio de velocidad es muy sencillo. Nuestro vehículo pasa de ir a 50km/h a cero.

En el caso de la colisión frontal contra otro vehículo, la velocidad inicial también es 50km/h. ¿Cuál es la velocidad final? Estamos suponiendo que ambos vehículos son idénticos, y van a la misma velocidad. Por lo tanto, es un choque totalmente simétrico, y el resultado no puede ser otro que ambos coches queden parados (y destrozados).

Por lo tanto, también en este caso nuestro vehículo pasará de 50km/h a cero. Es decir, se producirá exactamente la misma desaceleración. En conclusión, las fuerzas que sufrirá nuestro vehículo serán las mismas en ambos casos. Y, por lo tanto, sufriremos los mismos daños.

A lo mejor alguno de vosotros piensa en la presión. No sólo importa la fuerza total, sino que también hay que tener en cuenta cómo se distribuye. La misma fuerza concentrada en una zona mucho más pequeña provoca mayores daños.

Alguien podría pensar que la fuerza en la colisión contra el muro queda más diluida, ya que el muro tiene una área mucho mayor. Pero lo cierto es que durante el choque no interviene toda la superficie del muro, sólo aquella parte que entra en contacto directo con el morro de nuestro vehículo. Es decir, el área a tener en cuenta es la de la parte delantera de nuestro vehículo.

Como estamos hablando de coches idénticos, en la colisión frontal entrarán en contacto con toda su superficie frontal. Que es exactamente la misma superficie que importaba en el caso de estamparnos contra el muro. Por lo tanto, los daños continúan siendo los mismos en ambos casos.

Por energías

La energía es la capacidad de un cuerpo de producir cambios. Bien canalizada, solemos utilizarla para conseguir cambios positivos (por ejemplo, cambiar nuestra posición, dejar de estar en casa para llegar a nuestro lugar de veraneo, por decir algo). Pero en un accidente, la energía se desata y produce cambios nefastos, es decir, daños.

Un coche en movimiento tiene una gran cantidad de energía cinética. Calcular el valor de dicha energía cinética es muy sencillo (masa por velocidad al cuadrado, dividido por dos), pero no es necesario. Sólo necesitamos saber que es un valor que depende de la masa y de la velocidad. A mayor masa, o mayor velocidad, mayor energía cinética.

Como los dos coches son idénticos, y van a la misma velocidad, parece obvio que en el choque frontal se disipará el doble de energía que si chocamos contra el muro (que, como está parado, no aporta energía). Si hay el doble de energía disponible, se podrán producir el doble de cambios.

Ahora bien, los daños se reparten entre los dos vehículos por partes iguales (recordad que es una situación totalmente simétrica). Por lo tanto, a nuestro vehículo sólo le corresponden la mitad de la energía.

Por contra, en la colisión contra el muro, la energía total es la mitad pero toda se invierte en destrozar un sólo coche (estamos considerando una situación ideal en que el muro no sufre ningún daño). Por lo tanto, de nuevo, los daños sufridos por nuestro vehículo serán los mismos.

Conclusión

Por lo tanto, la Física nos dice que sufriremos los mismos daños tanto si elegimos colisionar frontalmente, como si nos desviamos hacia el muro. No sé si esto os resulta algo sorprendente. Si no os lo creéis, podéis mirar un capítulo de Cazadores de mitos en que lo ponen a prueba (con vehículos vacíos).

Al leer esto, alguien podría preguntar: «Entonces, un choque frontal de dos vehículos a 50km/h, ¿no es equivalente a un choque a 100km/h?». Sí y no, hay que matizar. Es equivalente a un choque de un vehículo a 100km/h, contra un coche parado. La diferencia es que el coche parado, al contrario que el muro, al recibir el impacto puede moverse hacia atrás absorbiendo la mitad de la energía de la colisión. Si podéis elegir entre un coche que se mueve en sentido contrario, un muro y un coche abandonado; la Física se decanta por este último.

Por lo tanto, la Física deja la elección al sentido común. Y el sentido común nos dice que si podemos reducir el número de vehículos involucrados en el accidente, tanto mejor. Por lo tanto, lo lógico en este sentido sería elegir el muro.

Además, en el mundo real, todas las condiciones ideales que hemos utilizado no tienen porqué cumplirse. A lo mejor los dos vehículos no son iguales; lo que nos venga de cara podría ser un autobús. Y eso está claro que mejor evitarlo a toda costa.

Y, por supuesto, en el mundo real normalmente hay más opciones, difícilmente nos veremos forzados a elegir contra quien chocar. Y, en un caso extremo, la mejor opción siempre es adelantarse a los acontecimientos y frenar con tiempo.

Fotos | Mr Wabu, Patrick Hoesly