22 septiembre 2008

La revolución en la industria automotriz

Las nuevas tecnologías automotrices benefician a los negocios y al medio ambiente

Nuevo autobús diésel híbrido-eléctrico en Seattle (Washington). (Foto: Ned Ahrens/King County Metro Transit)

Este artículo pertenece al periódico electrónico “Soluciones para tener energía limpia”. Para consultar los demás artículos de este periódico, haga clic a la derecha.

Está en marcha una "revolución en la eficiencia automotriz" que puede llevar al mundo a dejar atrás ell consumo de petróleo, a medida que los fabricantes del sector automotor comiencen a utilizar materiales más ligeros, aerodinámica más estilizada, propulsión híbrido-eléctrica y combustibles que no sean petróleo.

Amory B. Lovins es cofundador y presidente del Rocky Mountain Institute, organización sin fines de lucro que fomenta el uso eficiente y la restauración de los recursos, y es presidente de la empresa de tecnología de compuestos Fiberforge.

El transporte impulsa el comercio internacional del petróleo y constituye un desafío medioambiental clave, especialmente en las ciudades.

La mayor parte de las ciudades se diseñan pensando en el automóvil, no en la gente; haciendo del automóvil "un accesorio conveniente en la vida a su principio de organización central", según el autor medioambientalista Alan Thein Durning. No hace falta que sea así. Más aún, ya existen las nuevas tecnologías automovilísticas y hay más en desarrollo, con potencial para transformar los paradigmas del desarrollo mundial y de la seguridad energética. Estas tecnologías, si se las sigue, serán buenas para los negocios en todo el mundo, permitirán movilidad segura y asequible, no serán nocivas para el medio ambiente y crearán ventaja competitiva. No son producto de la imaginación de la ficción científica, sino realidades que pueden ocurrir en esta década.

El mundo no puede seguir convirtiendo casi cinco billones de litros de petróleo por año, la mitad para transporte, en casi 42 por ciento de las emisiones globales de anhídrido carbónico reportado por el Organismo Internacional de Energía en su Perspectiva de la Energía Mundial 2005. Los costos directos y ocultos del petróleo -cambio climático, inseguridad, rivalidad geopolítica, volatilidad de precios y degradación del desarrollo económico y social - lo hacen insoportable.

Las soluciones fundamentales son las más simples. El uso más sensible de la tierra fortalece los vecindarios y permite a la gente estar donde quiere estar. Las políticas inteligentes permiten que todos los métodos de transporte -desde caminar y andar en bicicleta hasta los trenes ultraligeros y autobuses avanzados- compitan libremente a precios honestos. Desde Singapur a Curitiba (Brasil), las ciudades que no tratan a los automóviles con favoritismo no tienen problema de automóviles y sin embargo logran excelente transporte para todos. Con el tiempo también pueden hacerlo Estados Unidos y otros países industrializados dependientes del automóvil, si dejan de incentivar la expansión suburbana y a los automóviles con sus sistemas impositivos y leyes de zonificación.

Manejar menos es bueno. Pero con las siete octavas partes de la población del mundo sin automóviles hasta ahora - China y Africa tienen actualmente la proporción de propiedad de automóviles que Estados Unidos tenía alrededor de 1915 - también necesitaremos autos mejores. Ajústense el cinturón: la revolución más grande de la industria automovilística en un siglo está tomando velocidad.

Si las mejores tecnologías convencionales instaladas ahora en algunos autos estuvieran en todos los automóviles, ahorraríamos casi una cuarta parte de su combustible, amortizando la inversión en menos de un año al precio actual de la gasolina en Estados Unidos. Pero podríamos hacerlo aún mejor si explotásemos la física de los automóviles.

Materiales nuevos para los automóviles

El motor de un automóvil moderno, su ritmo de funcionamiento cuando el vehículo está detenido, el sistema de transmisión y los accesorios, disipan las siete octavas partes de la energía de su combustible. Sólo una octava parte llega a las ruedas. De ella, la mitad calienta las ruedas y la carretera o calienta el aire que desplaza el automóvil. Sólo el último 6 por ciento acelera al vehículo (y entonces calienta los frenos cuando usted lo detiene). Y puesto que alrededor del 95 por ciento de la masa que se acelera está constituida por el auto, no por el conductor, menos del 1 por ciento de la energía del combustible mueve últimamente a la persona: no es impresionante, si se tiene en cuenta que ese es el fruto de 120 años de esfuerzos en la ingeniería.

Por suerte, las tres cuartas partes de la necesidad de energía propulsora de un automóvil es causada por su peso, y cada unidad de energía ahorrada en las ruedas ahorra otras siete unidades que no necesitamos desperdiciar en camino a las ruedas. Por lo tanto, hacer automóviles radicalmente más livianos tiene un enorme efecto de ahorro de combustible.

Menos peso solía significar metales costosos como aluminio y magnesio. Ahora los aceros ultralivianos pueden duplicar la eficiencia de un automóvil sin costo extra o merma de la seguridad. Con un diseño ingenioso incluso los aceros convencionales pueden rendir resultados sorprendentes. El descapotable diésel de 2+2 asientos y 450 a 470 kilos de una nueva firma alemana (http://www.loremo.com) combina velocidades máximas de 160 a 220 kilómetros por hora con una economía de combustible de 1,5 a 2,7 litros por 100 kilómetros, y en 2009 se venderá a entre 11.000 y 15.000 euros.

Los polímeros compuestos avanzados son incluso más fuertes y más livianos. Pueden reducir a la mitad el peso y uso de combustible de un auto y sin embargo son más seguros, porque los compuestos de fibra de carbono pueden absorber hasta 12 veces más energía de choque por kilogramo que el acero. Esos materiales pueden hacer a los autos grandes (cómodos y protectores) pero no pesados (hostiles e ineficientes), ahorrando petróleo y salvando vidas. Un nuevo procedimiento de manufactura (ver recuadro) puede hacer incluso que un automóvil de fibra de carbono cueste lo mismo que su versión de acero. Eso es así porque los materiales más caros se compensan con la fabricación automática más simple y un sistema de propulsión más pequeño.

Por ejemplo, un vehículo deportivo utilitario (SUV) sin compromiso diseñado en 2000 (cuadro1), equipado con el sistema de propulsión híbrido-eléctrico más popular que dobla la eficiencia, puede llevar a cinco adultos cómodamente y hasta dos metros cúbicos de carga, remolcar media tonelada en un declive de 44 grados, acelerar de 0 a 100 kilómetros por hora en 7,2 segundos, ser más seguro que un SUV de acero incluso si choca con uno de ellos, y sin embargo usa menos de una tercera parte de la cantidad normal de gasolina, rindiendo alrededor de 3,56 litros por cada 100 kilómetros, o sea unas 67 millas por galón estadounidense.

Recarga de un automóvil propulsado por electricidad en una estación de combustible alternativo en San Diego (California). (© AP Images)

Si se lo produjera a razón de 50.000 unidades por año, su precio al consumidor sería 2.510 dólares (en dólares estadounidenses del año 2000) más caro que el SUV de acero equivalente de hoy en día, pero sólo porque es híbrido-eléctrico, no porque sea ultraliviano. La gasolina ahorrada permitiría amortizar esta inversión en dos años a los precios del combustible en Estados Unidos o en un año a los precios de la Unión Europea o de Japón. La fabricación de esos automóviles utilizaría mucho menos espacio y dos quintas partes menos de capital que la planta más eficiente de hoy, gracias a que necesita 80 veces menos herramientas y a la eliminación de los talleres de carrocería y de pintura, que son las dos etapas más difíciles y costosas en la fabricación de automóviles.

Combustibles alternativos para automóviles

Muchos automóviles que ya están en la carretera pueden usar combustibles avanzados, digamos, 15 por ciento de gasolina y 85 por ciento de etanol, idealmente etanol celulósico hecho con procedimientos nuevos de plantas madereras como pastos altos o desechos vegetales. Un auto híbrido ultraliviano que use ese combustible E85 puede reducir su consumo de petróleo en otros tres cuartos, a apenas el 7 por ciento del nivel actual. Brasil ya ha eliminado sus importaciones petroleras, dos quintas partes mediante el uso de etanol producido con caña de azúcar que ahora compite sin subsidios. Las tres cuartas partes de los automóviles nuevos en Brasil pueden usar cualquier cosa desde etanol puro hasta gasolina pura, aunque toda la gasolina contiene por lo menos 20 por ciento de etanol. Los planes de Suecia para ser independiente en materia petrolera en 2020, principalmente a través de etanol producido de residuos forestales y el requisito de que el 60 por ciento de sus principales estaciones de servicio ofrezca combustible renovable hacia 2009.

A largo plazo, se puede hacer un sólido argumento a favor de automóviles híbridos extralivianos y tres veces más eficaces que usen como combustible gasolina de hidrógeno comprimido y la conviertan en electricidad en una pila o célula de combustible. Un automóvil pesado e ineficiente necesitaría un tanque de gran tamaño y una pila de combustible grande y costosa. Pero un auto ultraliviano, aerodinámico necesitaría dos terceras partes menos de energía propulsora y tanque más pequeño. Y haría falta sólo el tres por ciento de volumen de producción acumulativa para hacer que la célula de combustible tres veces más pequeña sea redituable, por lo cual podría ser económica muchos años antes. Esos automóviles incluso podrían convertirse en lucrativas plantas generadoras de energía sobre ruedas cuando se encuentran estacionados, que es el 96 por ciento del tiempo, vendiendo electricidad a la red de distribución cuando y donde sea más valiosa. En una estructura de estacionamiento se montarían un tubo para alimentar de hidrógeno al automóvil y cables para tomar la electricidad producida. En momentos de demanda intensa de electricidad se podría poner en marcha la pila de combustible y el auto serviría como planta generadora de electricidad, con crédito a la cuenta del propietario.

Mientras tanto, se podrían agregar más baterías a los automóviles híbridos convencionales si ello fuese económico, lo cual desplazaría el combustible usado ahora para viajes cortos y quizás de mediana distancia.

Tecnologías redituables

El automóvil moderno tiene que ser funcional, estético, seguro, frugal en su consumo de combustible y asequible. Los fabricantes de automóviles y las autoridades con frecuencia suponen que los automóviles eficientes deben ser pequeños, lentos, inseguros, feos o caros. Pero el diseño integrado y las nuevas tecnologías pueden lograr todos los atributos deseados del automóvil, hoy y mañana, simultáneamente y sin compromiso. Por lo tanto no necesitamos altos impuestos a la gasolina ni normas de eficiencia para inducir a la gente a comprar autos poco atractivos; en cambio, querrán comprar los automóviles supereficientes porque son mejores, de la misma manera en que la mayoría de la gente prefiere los medios digitales a los discos de vinilo.

Un gran obstáculo para los automóviles convencionales mejorados que cuestan más al comienzo es la perspectiva a corto plazo de los compradores, que consideran sólo los dos o tres primeros años de ahorro en combustible. El alto precio de los combustibles desalienta andar en auto pero tiene poco efecto en la decisión sobre la clase de automóvil a comprar porque los precios son diluidos por costos que no están relacionados con el combustible y además se venden con fuertes descuentos. La manera más poderosa de influir en la decisión sobre el automóvil es el sistema de "arancel-reembolso". Con cada clase de auto según el tamaño, los propietarios de los nuevos autos pagan un arancel o reciben un reembolso - cuyo tamaño depende de la eficiencia del vehículo - y los aranceles compensan por los reembolsos. El margen de precio más grande alienta al comprador a adquirir un modelo eficiente del tamaño de su preferencia. El comprador ahorra dinero, el fabricante tiene una ganancia mayor y mejora la seguridad nacional. Ese sistema de "arancel-reembolso" que está comenzando a aparecer por el mundo (en Canadá, Francia y algunos estados de Estados Unidos) es más eficaz y atractivo políticamente que los impuestos al combustible o a las normas.

La revolución de la eficiencia del automóvil enfrenta muchos desafíos, pero cada uno de ellos puede ser superado. La ingeniería de los híbridos, inventados por el doctor Ferdinand Porsche en 1900, fue modificada casi un siglo después por los fabricantes de automóviles japoneses con fuerte liderazgo y balances financieros. Estos híbridos populares ahora ofrecen hasta el doble de eficiencia, muchos de ellos con un rendimiento aún más grande como regalo.

Los fabricantes de automóviles estadounidenses están tratando de alcanzarlos y necesitan ayuda para reformar sus herramientas y volver a capacitar al personal (lo cual no tiene por qué ser pagado por el Tesoro). Sus opciones son claras: si Estados Unidos sigue importando automóviles eficientes para desplazar el petróleo o si hace automóviles eficientes y deja de importar petróleo y automóviles. Un millón de empleos cuelgan en la balanza. Pero el proceso denominado "destrucción creativa" por el economista austriaco Joseph Schumpeter está barriendo el negocio automotriz sobredimensionado: el mercado hará cambiar de idea a los gerentes o cambiará a los gerentes, lo que ocurra primero.

Los ambiciosos fabricantes de autos de China e India acelerarán el ritmo, avanzando a saltos por encima de la tecnología occidental. Y los países sin una industria automotor podrían decidir comenzar con una de una clase completamente nueva, que no esté basada en el acero sino más probablemente haciendo computadoras con ruedas en vez de automóviles con chips.

En conjunto, los autos, camiones y aviones tres veces más eficientes son factibles con la tecnología de hoy día, amortizando su costo extra en un año o dos. El uso más eficiente de combustible en edificios y fábricas, y la sustitución de gas natural ahorrado y combustibles biológicos avanzados, podría eliminar todo el uso de petróleo por Estados Unidos para la década de 2040, revitalizar la economía y poner fin al 26 por ciento de las emisiones de anhídrido carbónico. El abandono completo del petróleo costaría un promedio de 15 dólares por barril (en dólares del año 2000) - una quinta parte del reciente precio mundial del petróleo - de manera que la transición será encabezada por las empresas con fines de lucro.

Una versión estadounidense de dicha transición fue diseñada en el estudio de mi equipo, copatrocinada por el Pentágono en 2004, titulada Winning the Oil Endgame (Cómo ganar el juego del petróleo), y su aplicación está en marcha: por ejemplo, Wal-Mart duplica la eficiencia de sus camiones pesados, Boeing vende el 787, que es 20 por ciento más eficiente (sin costo extra), y el Pentágono explora plataformas militares más eficientes cuya tecnología podría transformar los vehículos civiles de una manera similar a la que la investigación y el desarrollo militares crearon la internet. Otros países podrían andar tan bien o mejor si simplemente apuntasen alto, pensaran con audacia y tomaran con seriedad los mercados y el progreso tecnológico. Los automóviles supereficientes y sus similares en otras clases de vehículos se cuentan entre las mejores maneras de hacer al mundo más rico, más justo y más seguro.

Las opiniones expresadas en este artículo no reflejan necesariamente los puntos de vista ni las políticas del gobierno de Estados Unidos.