EL FUTURO DE LA ENERGIAPARA LA INDUSTRIA DEL TRANSPORTE
- ENERGIAS ALTERNATIVAS -
FRANK DE POLIDIRECTOR REGIONALELAFLEX LATIN AMERICAOctubre 2019
TEMARIO• El desafío energético para la movilidad del futuro
• Los objetivos y desafios• Como medir• Tecnologías de motores• Regulaciones, intereses y tiempos
• Alternativas energéticas• Gas (GNC, GLP, GNL)• Diesel y gasolina• Combustibles sintéticos (eFuels)• Electricidad
• Conclusiones
2.900.000.000 LitrosNafta & Diesel/Día
125.000.000 Transacciones/día
700.000 Gasolineras
1.280.000.000 Vehículos
CONSUMO DE COMBUSTIBLE MUNDIAL
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTURO
Los objetivos y desafíos en cuanto a la energía del futuro• Reducir la emisión de CO₂ del medio ambiente para frenar el calentamiento global
• Desarrollar tecnologías que ayuden a cumplir con el objetivo de ‘emisión de CO₂ neutro’
• Buscar balances lógicos entre lo que es tecnológicamente posible y económicamente viable
• Lograr inversiones publicas y privadas para investigación y luego desarrollo de infraestructuras sustentables
• Balancear la necesidad de proteger el medioambiente con las necesidades y posibilidades de los países emergentes
• Adaptar soluciones para cada sector de consumo de energía
EMISION DE CO₂ EN EUROPA
PORCENTAJES DE EMISION DE CO₂(POR INDUSTRIA DE TRANSPORTE)
PORCENTAJES DE EMISION DE CO₂(POR CATEGORIA DE VEHICULO)
Fuente: Comisión Europea de Transporte, 2015
Vehículos Callejeros71.80%
Transporte Marítimo13.90%
Transporte Ferroviario
0.80% Aviación Civil12.90%
Otros0.60%
Automóviles, 65%Buses
9%
Camiones Livianos
9%
Camiones Pesados
17%
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTURO
Como medir• Uno de los problemas es definir métricas internacionales para medir calidad del aire y emisión de
contaminantes• Hay poca confianza en los datos oficiales publicados por cada país• Hay gran desconfianza en los datos de las automotrices desde el escandalo #dieselgate• Un ejemplo desarrollado para medir: VECTO
• Vehicle Energy Consumption Calculation Tool• Desarrollado por una Comisión Europea• Es un simulador que calcula consumo de combustible y emisión de CO₂• Lanzamiento inicial: camiones de larga distancia y buses• Identifica peso, aerodinámica y frenado como factores muy importantes• Resalta la importancia de optimización de la ruta y capacitación del conductor• Se comenzaron a documentar resultados en 2018
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTURO
Como medir• Un ejemplo de una empresa que mide: EMISSIONS ANALYTICS
• Creada en Inglaterra en el 2011, opera en Londres, Los Angeles y Stuttgart
• Desarrollo el Portable Emissions Measurement System
• Se conecta al caño de escape del vehículo
• Contempla temperatura, humedad, presión, altitud, velocidad, peso, etc.
• Mas de 1.400 vehículos monitoreados
• Trabaja para automotrices, compañías petroleras y químicas, gobiernos, entes regulatorios, etc.
• Existen muchas empresas en el mundo desarrollando y usando estas tecnologías
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTURO
Tecnologías de motores
Fuente: Volkswagen AG
de gas natural
de petróleoDiésel
Gasolina
GNCGLPGNL
Sintético
Hidrógeno renovable
Electricidad
Híbrido
CCSSistema Combinado
de Carga
Celda Energética
Tracción eléctrica
FUENTE COMBUSTIBLE MOTOR
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTURO
Tecnologías de motores: Los tiempos
Fuente: ifeu – Institut fur Energie- und Umweltforschung Heidelberg
Hibrido GNC/eléctrico
Hibrido Diesel/eléctrico
Hibrido gasolina/eléctrico
Hibrido eléctrico/diésel
Hibrido eléctrico/gasolina
Hibrido eléctrico/GNC
Célula Energética
GLP
Eléctrico con Batería
GNC
Diesel
Gasolina
Millones de Automóviles
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTURO
Regulaciones: cada vez mas estrictas para motores de combustiónNORUEGA – Prohíbe la venta de vehículos a combustión a partir del 2025
ALEMANIA – Varias ciudades prohíben el uso de vehículos diésel de cierta antigüedad (Frankfurt, Berlin, Munich, Hamburgo, etc.)
FRANCIA – Prohíbe la venta de vehículos diésel a partir de 2040
REINO UNIDO – Prohíbe la venta de vehículos diésel a partir de 2040
KOREA – Planea prohibir el uso de vehículos diésel a partir de 2030
CHINA – A partir de 2019 no habilita nuevas automotrices o plantas de producción que no produzcan vehículos híbridos
LA UNION EUROPEA ACUERDA REDUCIR LA EMISION DE CO₂ EN CAMIONES Y BUSES EN UN 15% PARA EL AÑO 2025 Y 30% PARA EL 2030
(BASADO EN NIVELES DEL 2019)
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTURO
Intereses y Tiempos• Acceso a recursos naturales energéticos juegan un rol importante en las regulaciones y tiempos
• Acceso a petróleo y gas
• Acceso a litio y cobre
• Acceso a tecnología también define tiempos y costos• Investigación y desarrollo son costosos
• El retorno de la inversión es a mediano y largo plazo
• Acceso a financiación y otras necesidades en cada país dictan el nivel
y tiempo de implementación • Desarrollo de infraestructura para uso de energías alternativas es muy
costoso
• Los países menos desarrollados tienen acceso limitado a financiación
y prioridades socio-económicas complejas
• Factores geográficos
• Factores demográficos
ALTERNATIVAS ENERGETICAS
Combustibles en la actualidad
Aral Ultimate Diesel
ALTERNATIVAS ENERGETICASGAS
GLP – Gas Licuado de Petróleo • Principalmente butano y propano
• Almacenado/transportado en estado liquido
• Presión de trabajo aprox. 5 a 15 bar
• Se convierte en gas al no estar presurizado
• Factor liquido a vapor = 260 veces
• Mayor densidad que el aire
Gas Licuado
DIFERENCIAGLP: Mayor densidad que el aire
GNC/GNL: Menos densidad que el aire
GNL – Gas Natural Liquido• Principalmente metano
• Almacenado/transportado en estado liquido
• Enfriado a -160°C
• Factor liquido a vapor = 600 veces
• Presión de trabajo aprox. 6 a 10 bar
GNC – Gas Natural Comprimido• Principalmente metano
• Almacenado/transportado en estado gaseoso
• Presión de trabajo aprox. 200 a 250 bar
Gas Natural
ALTERNATIVAS ENERGETICASGAS: RESUMEN DE CARACTERISTICAS
GLP GNC GNL
Nombre Gas Licuado de Petróleo Gas Natural Comprimido Gas Natural Líquido
Fuente Proceso de refinación Gaseoductos, Bio-gas, metano liberado del carbón
Gaseoductos, Bio-gas, metano liberado del carbón
Fecha de inicio ~ 1960 ~ 1940 ~ 1959
# de Estaciones ~ 78.000 ~ 32.000 ~ 3.200
# de Vehículos ~ 27.000.000 ~ 26.000.000 Solo camiones
Max. Presión de trabajo 25 bar 300 bar 25 bar
Temp. de trabajo Ambiente -40°C a +85°C -160°C
Proceso de carga Directo sin diferencial de presión necesaria
Ecualización de presión usando tanques y compresores Bombas de presurización
Quien puede abastecer Motoristas y playeros capacitados
Motoristas y playeros capacitados
Únicamente personal muy capacitado
ALTERNATIVAS ENERGETICAS - GAS: RESUMEN DE VENTAJASGLP• La industria automotriz ofrece una amplia
gama de vehículos• Muchos kits de conversión• Única tecnología conocida para alimentar
motores de inyección• Quema mucho mas limpio que la gasolina y
el diésel• Existente y creciente infraestructura de
carga en varios países
GNC• La industria automotriz impulsa GNC como
energía alternativa inmediata• Costo de kits de conversión sigue bajando• Tanques de fibra de carbono reducen espacio,
peso y costos• Estaciones de almacenamiento y carga están
ayudando a resolver falta de gaseoductos• Existente y creciente infraestructura de carga
(estaciones, dispensadores, etc.)
GNL• Quema muy limpio• Mayor autonomía que con GLP y GNC• Elimina necesidad de gaseoductos• Ideal para vehículos pesados y conversión de
locomotoras y barcos
• Altas presiones requieren de equipamiento de calidad y mucha seguridad operativa
• Costo de infraestructura de carga es importante (tanques, compresores, etc.)
• Temperaturas criogénicas requieren de un manejo muy cuidadoso
RESUMEN DE USOS Y TENDENCIAS
GLP GNC GNLDisponibilidad: Tendencia:
Disponibilidad: China Tendencia:
Disponibilidad: RegionalTendencia: -
Disponibilidad: RegionalTendencia: - -
Disponibilidad: GlobalTendencia: - -
ALTERNATIVAS ENERGETICASDIESEL Y GASOLINA
Sin duda los motores a combustión que usan diésel o gasolina contaminan mas que los que usan energías alternativasPERO:
• La tecnología en motores esta reduciendo de forma significativa las emisiones contaminantes
• La eficiencia de consumo (km/litro) sigue mejorando y reduciendo la utilización de combustibles tradicionales
• Esto agrega mas consideraciones al estudio de la matriz energética del futuro
REDUCCION DE EMISION DE CO₂ EN VEHICULOS DIESEL
PUEDEN VEHICULOS A GASOLINA O DIESEL SER ‘MAS LIMPIOS’ QUE LOS ELECTRICOS?
Fuente: Bernstein
Como se comparanEmisión de toneladas de CO₂ durante la vida útil del vehículo
Tesla Modelo 3
BMW 320i a gasolina
Combustible consumido
Producción de batería
Extracción y refinación de
petróleo
Fabricación del vehículo
Video PEI.mov
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTUROVehículos Eléctricos
• Es la alternativa que ha atraído la mayor atención en los últimos años
• El éxito y la proliferación dependen de los adelantos tecnológicos
- Tiempo necesario para cargar
- Autonomía del vehículo
- Las baterías (costo, peso, impacto ambiental)
• Existen grandes vallas políticas, económicas e impositivas
• Mas aplicable a vehículos híbridos pequeños transitando distancias cortas
• Hay que desarrollar la infraestructura de carga de baterías
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTUROVehículos Eléctricos
• Gran dependencia de recursos naturales críticos y limitados
- El litio como fuente de almacenamiento
- El cobre como medio de transmisión
• Pero los vehículos eléctricos tendrán un importante lugar en la matriz energética
- Todas las automotrices desarrollando e introduciendo modelos
- La tecnología sigue progresando de forma acelerada- Muchas ciudades del mundo endosando y legislando el uso de vehículos eléctricos
EL DESAFIO ENERGETICO PARA LA MOVILIDAD DEL FUTUROCONCLUSIONES
• No hay solución o respuesta sencilla al desafío energético global
• Mucho depende de la evolución de tecnología
• La disponibilidad de recursos energéticos (petróleo, gas, litio, cobre, etc.) también afectan la matriz energética del futuro
• El desafío ambiental es inmediato, el planeta ‘esta herido’
• Los interesas regionales económicos y políticos son determinantes
• Y se requerirá de una gran inversión publica y privada
LA RESPUESTA SERA UNA COMBINACION DE TECNOLOGIAS Y RECURSOS ENERGETICOS APLICADOS A CADA SEGMENTO DEL TRANSPORTE Y A LAS
POSIBILIDADES DE CADA REGION
GRACIASFRANK DE POLI
REGIONAL DIRECTORELAFLEX LATIN AMERICA