La forma en que se cargan los vehículos eléctricos se relaciona con la disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero

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La forma en que se cargan los vehículos eléctricos se relaciona con la disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero

En los Estados Unidos, el sector del transporte aporta la mayor cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero. Se presta más atención a los vehículos eléctricos de pasajeros y su capacidad para ayudar a reducir dichas emisiones.

El aumento del comportamiento de compra en línea y el envío oportuno ha hecho que las flotas de reparto eléctrico emerjan como una gran oportunidad para disminuir el impacto ambiental de la industria del transporte.

Los vehículos electrónicos (EV) constituyen una pequeña fracción de los vehículos de reparto en la actualidad, pero su número está aumentando. En 2019, Amazon declaró su plan de comprar 100.000 vehículos eléctricos de reparto. Si bien UPS ha optado por 10,000 de los vehículos eléctricos, FedEx planea ser completamente eléctrico para 2040.

En la actualidad, un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Michigan (U-M) revela cuándo, dónde y cómo se cargan esos vehículos de la flota puede afectar significativamente su capacidad para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Una característica importante del estudio es que deben tenerse en cuenta tanto las emisiones directamente asociadas con la carga de los vehículos como las emisiones de la fabricación de las baterías. Por lo tanto, las prácticas de carga que reducen la vida útil de la batería darán como resultado un reemplazo temprano de la batería, contribuyendo así a las emisiones totales de gases de efecto invernadero relacionadas con ese vehículo.

Los científicos de la U-M han descubierto que entre el 50% y el 80% de las emisiones de por vida relacionadas con la batería de la entrega de un vehículo eléctrico tienen lugar mientras se carga la batería. Así, hacer uso de una fuente de energía más limpia para cargar el vehículo, por ejemplo, utilizar la red eléctrica con muchas energías renovables es un método eficaz para disminuir las emisiones de un vehículo eléctrico.

Teniendo en cuenta tanto la carga como la degradación de la batería, el equipo ha descubierto que las emisiones de gases de efecto invernadero podrían reducirse en aproximadamente un 37% mejorando los métodos de carga.

Además, los investigadores encontraron que incluso en las regiones más intensivas en carbono de los Estados Unidos, los vehículos eléctricos emitían menos gases de efecto invernadero en comparación con los vehículos diésel y de gasolina.

“Nuestra estrategia de evaluación da lugar a dos recomendaciones principales para las empresas que invierten en flotas de vehículos eléctricos”, comenta Maxwell Woody, autor principal del estudio, Centro de Sistemas Sostenibles, Universidad de Michigan

“El primero es considerar la degradación de la batería al determinar cuándo cargar y cuánto cargar. Algunas estrategias de carga pueden prolongar la vida útil de la batería, lo que reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero y protegerá la inversión de la empresa”, agregó Woody.

El equipo de investigación sugirió que los propietarios de la flota tengan en cuenta la fuente de energía utilizada para cargar los vehículos. Cargar un vehículo con energía eólica o solar y el que se carga con energía de carbón o gas natural tendrá diferentes efectos en el medio ambiente.

“Tener en cuenta la fuente de carga puede ayudar a las empresas a determinar los mejores lugares para cargar, ya que las redes locales varían en todo el país. Las empresas deben priorizar la electrificación de la flota en las regiones que brindan los mayores beneficios de reducción de carbono”, afirmó Woody.

Woody obtuvo recientemente una maestría de la Escuela de Medio Ambiente y Sustentabilidad de la Universidad de Michigan y actualmente trabaja como especialista en áreas de investigación en el Centro de Sistemas Sustentables.

A través de su estudio de modelado, los científicos examinaron cuatro métodos de carga y analizaron sus efectos ambientales de por vida. El último estudio realizado por U-M supera el trabajo anterior al integrar el cambio temporal y regional en las emisiones de carga con el efecto de la carga sobre la degradación de la batería.

El equipo demostró que el escenario de carga de referencia en el que un vehículo se carga completamente inmediatamente después de su llegada a un depósito central generaba las emisiones más altas. El uso de técnicas de carga alternativas dio como resultado una disminución de los niveles de emisión entre un 8% y un 37%.

“Cargar el vehículo tan pronto como regresa y cargar el vehículo hasta el 100% resulta en pasar mucho tiempo sentado en el depósito / estación de carga con la batería llena. Este tiempo adicional gastado completamente cargado hará que la batería se gaste más rápidamente, tan rápido que es posible que sea necesario reemplazar la batería en algún momento de la vida útil del vehículo. La creación de esta batería adicional produce emisiones de gases de efecto invernadero adicionales, así como costos adicionales”, aseguró Parth Vaishnav, autor correspondiente del estudio y profesor asistente, Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad, Universidad de Michigan

Cargar la batería solo lo suficiente para el propósito de un día, una práctica llamada carga suficiente que conduce a una mayor duración de la batería y, en algunos casos, incluso a duplicarla. Por lo tanto, se redujeron las emisiones asociadas con la producción de baterías.

En general, los métodos de carga que reducen las emisiones de gases de efecto invernadero normalmente también reducen el gasto. En muchos casos, posponer la carga hasta que el vehículo estuviera cerca de la salida, junto con una carga adecuada, fue un método ideal tanto para las emisiones como para el costo.

“El hallazgo más importante es que existe una gran oportunidad aquí para reducir las emisiones. Los vehículos de reparto eléctricos solo constituyen una pequeña proporción de los vehículos de reparto en este momento, pero se espera que ese número aumente en los próximos años. Establecer las mejores prácticas para la carga ahora, ya que estos vehículos están comenzando a desplegarse en mayor número, es un paso fundamental para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero”, afirmó Greg Keoleian, coautor del estudio, profesor de medio ambiente y sostenibilidad y director del Centro de Sistemas Sostenibles de la Universidad de Michigan

Los autores adicionales del estudio son Michael Craig de la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la U-M y Geoffrey Lewis del Centro de Sistemas Sostenibles de la U-M. El estudio fue financiado por la Responsible Battery Coalition.

Referencia de la revista:

Woody, M. y col. (2021) Estrategias de carga para minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero de los vehículos de reparto electrificados. Ciencia y tecnología ambientales. doi.org/10.1021/acs.est.1c03483.

Fuente: https://news.umich.edu/