La electrificación de las carreteras es una de las opciones más prometedoras a futuro para reducir las emisiones en el transporte. Este sistema permite suministrar energía eléctrica directamente a los vehículos mientras están circulando, lo que supone que tendrán una autonomía ilimitada, combinada con la eficiencia de un sistema de propulsión totalmente eléctrico.
No obstante, se asume que no todas las carreteras van a estar electrificadas. Un primer escenario plantea el uso de vehículos híbridos propulsados por un sistema de electrificación de carreteras en los corredores de más uso, que podrían utilizar un motor de combustión interna cuando circulen por otras vías.
[sumario]Suecia ha sido el primer país del mundo en probar la tecnología de electrificación de carretera”.[/sumario]
El segundo implica que las carreteras principales estén electrificadas al 50% en tramos intermitentes, para que los vehículos eléctricos pudieran operar utilizando baterías de capacidad reducida. El enfoque sería el adecuado si se alcanzara un uso generalizado, tanto en vehículos pesados como ligeros, pues el ahorro de costes derivado de la reducción de capacidad de las baterías compensaría el coste de una amplia electrificación de las carreteras.
La mezcla de ambos escenarios podría dar lugar a una combinación de vehículos completamente eléctricos con otros híbridos enchufables, lo que facilitaría el acceso a ubicaciones remotas, lejos del sistema electrificado, y aumentaría su eficiencia. De este modo, podría alcanzarse igualmente el objetivo de cero emisiones, puesto que los elevados costes y las pérdidas de energía de los combustibles renovables producidos de manera sintética únicamente se utilizarían de manera muy limitada en las zonas necesarias.
El Instituto de Ingenieros Mecánicos, con sede en Londres, identifica tres tipos de sistemas de electrificación de carreteras, que permitirían acelerar el proceso actual de descarbonización.
En primer lugar, los sistemas de catenarias, ya maduros y similares a los utilizados en trenes y tranvías. Se trata de cables aéreos suspendidos a unos cinco metros sobre la carretera, que ya se están probando con camiones híbridos que operan en modo totalmente eléctrico al pasar por estos tramos. En este caso, los vehículos deben estar equipados con un pantógrafo que mantenga una conexión eléctrica mientras permite los movimientos laterales y verticales.
De media, los camiones necesitan 120 kW para su propulsión, pero es técnicamente posible transferir hasta 200 kWa través de las catenarias, por lo que los 80 kW restantes pueden utilizarse para cargar las baterías.
[sumario]El último avance corresponde al sistema de inducción que se está probando en Suecia, con placas colocadas bajo el asfalto”.[/sumario]
Sin embargo, existen algunas desventajas para este sistema, pues solamente es adecuado para los vehículos pesados, y las torres de alta tensión junto a la carretera aumentan el riesgo de accidentes. Además, la caída de un cable podría poner en peligro a los peatones y existen máquinas utilizadas para el mantenimiento de las carreteras que no caben por debajo de los cables, por no hablar del impacto visual.
Otro de los sistemas que puede utilizarse consiste en la colocación de raíles electrificadossobre la superficie de la carretera o en un lateral. Se utilizan solamente en tramos cortos, que producen energía únicamente cuando pasa un vehículo. Las pruebas se han llevado a cabo principalmente en Suecia, pero el problema es que por la altura a la que están situados los rieles, solamente podría utilizarse para camiones y no para turismos.
Existe una variante de este sistema, consistente en el uso de bobinas energizadas bajo la superficie de la carretera, que inducen una corriente a una bobina situada en la parte inferior del vehículo. Las pruebas han demostrado una eficiencia de entre el 66% y el 87% dependiendo de la sensibilidad y la alineación de las bobinas.
Tanto uno como el otro requieren un sistema de identificación en los vehículos para poder obtener energía y realizar micropagos por la misma.
Suecia, Alemania, Reino Unido y EEUU
Suecia ha sido el primer país del mundo en probar la tecnología de electrificación de carreteras. El Gobierno del país pretende electrificar 3.000 kilómetros hasta el año 2035, en su afán por conseguir que el sector del transporte sea climáticamente neutro de cara a 2045.
Ya en 2016, se puso en marcha un sistema con catenarias en Sandviken, y más tarde, un raíl electrificado entre el aeropuerto de Estocolmo y el área logística de Rosersberg.
Además, en 2020, se empezó a experimentar con esta tecnología en la ciudad de Lund, a través del proyecto público-privado Evolution Road, financiado por la Administración Sueca del Transporte, que busca desarrollar una zona de pruebas en una carretera pública para adquirir más conocimientos sobre el sistema.
Según un estudio de la universidad de Lund, que también participa en la iniciativa, el coste de implementar un sistema de electrificación de carreteras en las principales vías suecas sería de menos de la mitad que el de instalar estaciones de recarga en todo el país y baterías de mayor tamaño en los vehículos eléctricos.
Esto supondría que la distancia desde cualquier punto fuera de la red electrificadahasta este tipo de vías sería de menos de 50 kilómetros en la mayor parte del país, para reducir la necesidad de una mayor autonomía en las baterías.
La construcción de carreteras eléctricas permite reducir en hasta un 80% el tamaño de las baterías, lo que permite aumentarla capacidad de carga de los vehículos, tanto de pasajeros como de mercancías, reduciendo el impacto medioambiental negativo del uso de baterías.
[sumario]Una poderosa infraestructura de electrificación requiere de un esfuerzo de todas las partes, pautas claras y una visión clara y coherente”.[/sumario]
El último avance introducido corresponde al sistema de inducción que se está probando en Gotland, con placas colocadas bajo el asfalto.
Asimismo, Volvo, Scania y Vattenfall participan en una investigación sobre las carreteras eléctricasjunto al instituto sueco Sveriges Forskningsinstitut, RISE.
Por su parte, en Alemania, el Ministerio de Medio Ambiente invirtió en 2019 casi 15 millones en un proyecto para la electrificaciónde carreteras, a los que se sumarán otros 22 millones hasta 2022.
De momento, en 2019 se abrió un primer tramo con catenarias para camiones híbridos en la A5, en la zona de Frankfurt, que en 2021 se ha decidido ampliar, llegando a un total de 12 kilómetros en dirección Darmstadt y cinco hacia Frankfurt. Unos 135.000 vehículos utilizan esta vía cada día, incluyendo 14.000 camiones.
El sistema ha sido desarrollado por Siemens y permite a los vehículos alcanzar una velocidad de 90 km/h en modo eléctrico. Scania, que también participa en la iniciativa, ha entregado ya diversos camiones equipados con pantógrafo para las pruebas, en las que está obteniendo información para sus futuros desarrollos.
No es el único avance en el país germano, donde también se están probando sistemas de electrificación en la A1, en la zona de Lübeck, y en Baden-Württemberg.
En cuanto a Reino Unido, se ha iniciado un ensayo a través de la empresa pública Highways England, mientras, en Estados Unidos, Siemens está probando esta tecnología en un tramo de carretera de 30 km entre Los Ángeles y Long Beach.
Desde esta marca, involucrada en diferentes proyectos para la electrificación de carreteras, sostienen que es un cambio necesario y urgente, que debe comenzar cuanto antes para que exista el mayor número de vehículos pesados eléctricos en las carreterasy puedan estar conectados a este tipo de sistemas en el año 2025.
En cualquier caso, es importante que desde los Gobiernos impulsen las normativas adecuadas para que se puedan alcanzar los objetivos climáticos fijados por la comunidad internacional. Una poderosa infraestructura de electrificación requiere un esfuerzo de todas las partes, pautas claras y una visión clara y coherente. En este sentido, el sector del transporte no debe separarse del sector energético, sino que ambos deben coordinarse.
Al mismo tiempo, es importante tener en cuenta que, en este caso, los costes de inversión en la infraestructura se compensaríancon los ahorros operativos que supondría.