Un radar 3D (y otras piezas) para hacer más ecológico el coche
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Un radar 3D (y otras piezas) para hacer más ecológico el coche

Lograr un coche más verde va más allá del automóvil con cero emisiones (eléctrico o de hidrógeno). Alternativas como los nuevos sensores para una conducción más eficiente, motores de combustión más limpios o una producción menos contaminante, ya aplican mejoras a los vehículos actuales para conseguir una movilidad más respetuosa con el medio ambiente.

La tecnología LiDAR puede ser clave para el impulso del coche autónomo, aunque a día de hoy debe superar las limitaciones derivadas de su alto coste y la legislación existente. Crédito: Subaru.

 

ISABEL RUBIO ARROYO | Tungsteno

El mundo avanza poco a poco hacia la descarbonización. En las urbes, el tráfico rodado provoca el 40% de las emisiones de óxidos de nitrógeno, según la Comisión Europea. Ciudades como Barcelona, Estocolmo o Berlín ya han vetado parte de su territorio a los vehículos más contaminantes. Mientras tanto, empresas e investigadores de todo el mundo experimentan con distintas tecnologías para acelerar la transición hacia una movilidad urbana verde.

Tecnología LiDAR y radar

Los sensores LiDAR lanzan pulsos de luz para determinar la distancia de los objetos que tiene a su alrededor y, de esta forma, elaborar un mapa en 3D de la escena. Esta tecnología, que es utilizada por arqueólogos para desvelar ruinas ocultas por la vegetación o enterradas bajo tierra, puede ser especialmente útil en el caso de los coches autónomos. Los sensores LiDAR sirven para que los vehículos detecten obstáculos y decidan por dónde deben conducir.

Con los vehículos eléctricos y autónomos, todo apunta a que llegará a nuestras carreteras una nueva movilidad sostenible. Fabricantes como General Motors, Ford, Hyundai y Volkswagen han pensado si invertir en este tipo de sensores. Pero se encuentran con algunas limitaciones para conseguir que esta tecnología triunfe, según un informe de Digitimes Research.

Las legislaciones sobre los coches autónomos están en una fase incipiente y apenas avanzan en muchos países, lo que provoca que algunas compañías como Audi se planteen hasta qué punto invertir en el sector. A ello se suman los elevados costes de estos sensores. Su precio supera los 200 dólares, lo que hace poco probable que se utilicen de forma masiva en los vehículos autónomos, tal y como recoge Digitimes Research.

Por otro lado, hay compañías como Tesla o Nissan que apuestan por la tecnología radar. Se trata de un sistema que también busca detectar la presencia de objetos distantes. Funciona de forma similar a los sensores LiDAR pero utiliza ondas de radio en lugar de láser. Mientras que LiDAR puede presentar dificultades a la hora de detectar objetos cuando llueve, nieva o hay niebla, radar funciona bien en todas las condiciones climáticas. Por el contrario, esta última tecnología comprende menos resolución lateral por lo que puede perder la visión de otros vehículos en las curvas.

La incorporación de tecnologías como el 5G no solo optimizan la producción, acelerando procesos, sino que contribuyen a que las fábricas sean menos contaminantes. Crédito: Ford.

5G para acelerar la producción de coches

Algunos fabricantes han comenzado a introducir las redes 5G en los procesos de producción de los coches. Es el caso de Ford, que ha recibido una ayuda del Gobierno británico para implementar esta tecnología en sus fábricas de vehículos eléctricos. La ingente cantidad de datos que generan las máquinas de sus instalaciones en Dunton (Reino Unido) viajará a través de una red 5G de Vodafone para ser analizados por sistemas de inteligencia artificial y poder mejorar los procesos de fabricación.

Las redes 5G ofrecen un ancho de banda que permite conexiones más rápidas y prometen una menor latencia en la transmisión de datos. La latencia es el tiempo que tarda un dispositivo en ejecutar una orden desde que se le manda la señal. Cuanto más baja, más rápida será la transmisión. De esta forma, el 5G permite actuar en las fábricas en tiempo real con una mayor velocidad ante cualquier cambio.

También Audi ha intentado utilizar esta tecnología para crear fábricas totalmente conectadas. En 2018 firmó un acuerdo con Ericsson para realizar ensayos con 5G en el Laboratorio de Producción de Audi, situado en Gaimsersheim (Alemania). En este caso, se pretendía utilizar el potencial de esta tecnología para controlar diferentes robots que participan en el proceso de producción y están conectados entre sí de forma inalámbrica.

Tecnologías de ignición

En la actualidad Noruega es el país que más coches eléctricos ha vendido (69%), según EV Volumes. Le siguen Islandia (49%), Suecia (26%), Finlandia (16%), Países Bajos (12%) y Portugal (12%). Pero aún queda mucho por hacer para alcanzar la descarbonización. En países como España la penetración en el mercado de este tipo de vehículos sigue siendo escasa. En este contexto algunos investigadores tratan de desarrollar tecnologías que reduzcan las emisiones contaminantes de los coches ya existentes.

La Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y la multinacional Littelfuse desarrollan nuevas tecnologías de ignición para reducir las emisiones de los vehículos equipados con motor de gasolina. “En los próximos años, a pesar del incremento de vehículos eléctricos, se espera que aproximadamente un 98% de los coches esté aún impulsado, exclusiva o parcialmente, por un motor de combustión interna, ya sea diésel, gasolina o, en menor medida, gas”, afirman los investigadores.

Para conseguir motores de combustión más ecológicos, se centran en mejorar las prestaciones del sistema de ignición del motor. Cuentan con un motor de pruebas y replican en el laboratorio cómo se comporta en una situación de conducción real. Así pueden emular todas las condiciones de operación posibles y controlar que los gases emitidos por el motor cumplan con los escenarios derivados de las futuras normativas.

Los vehículos de hidrógeno son una alternativa prometedora en el camino hacia la movilidad verde, pero la falta de hidrogeneras y los elevados precios dificultan su implantación masiva. Crédito: Toyota.

Sistema de pila de combustible

Para conseguir una movilidad limpia, no todo son los coches eléctricos. Hay otras opciones como los biocombustibles o el hidrógeno. Este último elemento, además de ser el más abundante del universo, se presenta como una alternativa verde. Los sistemas de pila de combustible generan electricidad a partir de una reacción entre el hidrógeno y el oxígeno y no generan emisiones contaminantes.

Ya hay diferentes vehículos de este tipo en el mercado. Por ejemplo, el Toyota Mirai, el Audi H-tron Quattro Concept, el Honda Clarity Fuel Cell y el Hyundai Nexo. Normalmente llegan a tener una autonomía de unos 500 kilómetros y es posible repostar su depósito en unos cinco minutos. Pero la falta de hidrogeneras en la mayoría de países europeos y los elevados precios suponen un obstáculo para su uso masivo.

El hidrógeno se presenta como una alternativa prometedora, pero todo apunta a que en el futuro coexistirán todo tipo de vehículos respetuosos con el medio ambiente. Por ello, los fabricantes diversifican los vehículos que fabrican. Taiyo Kawai, director general de proyecto de la división de I+D e ingeniería administrativa de Toyota, vaticina que probablemente los vehículos pequeños usados para distancias cortas serán eléctricos. El coche híbrido eléctrico y el coche híbrido eléctrico enchufable se utilizarán para “distancias intermedias”. Y el sistema de pila de combustible se usará en vehículos grandes que realizan recorridos largos.

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Tungsteno es un laboratorio periodístico que explora la esencia de la innovación. Ideado por Materia Publicaciones Científicas para el blog de Sacyr.

 

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