Uno de los desafíos clave que enfrentamos como especie en el siglo XXI es cómo coexistir con la naturaleza de manera sostenible, manteniendo al mismo tiempo nuestra forma de vida y extendiendo estos beneficios en todo el mundo en desarrollo. Esta tensión básica afecta a todas las áreas de nuestra forma de vida moderna, pero ninguno más que el transporte. Vivimos en una época de avances tecnológicos sin precedentes, con una inversión colosal en tecnologías de transporte limpias, pero existe un riesgo significativo de que, en la prisa hacia el cambio tecnológico, descuidemos el panorama general. Para comprender completamente la escala y la importancia del desafío al que nos enfrentamos, debemos considerar el profundo impacto que el transporte ya ha tenido en nuestra forma de vida.

En el mundo desarrollado, hemos tenido el beneficio de un transporte asequible durante varios cientos de años, y durante los últimos cien años esto ha sido posible gracias al motor de combustión interna. Este es el motor principal que proporcionó la energía asequible que dio forma al siglo XX. Los ejemplos más obvios de esto se pueden ver en los automóviles, vehículos de mercancías, maquinaria de construcción y maquinaria agrícola. Debido a que la llegada del poder asequible es anterior a la mayoría de nosotros, es difícil entender cuán profundos han sido los cambios sociales que esta revolución puso en marcha.

Hoy dia, cada aspecto de nuestra forma de vida está habilitado o moldeado por la facilidad con la que podemos viajar entre pueblos y ciudades, llevando a nuestras familias y posesiones con nosotros. Esto ha permitido un cambio fundamental en la forma en que vivimos, la construcción de nuevas viviendas en los suburbios y comunidades rurales mientras se trabaja, aprender y participar en actividades recreativas en pueblos y ciudades que habrían sido en gran parte inaccesibles solo un siglo antes. Nuestros alimentos se cultivan a escala industrial y se transportan junto con los productos manufacturados a través de distancias transcontinentales por carretera hasta nuestras tiendas. Las casas en las que vivimos las oficinas en las que trabajamos y la red de transporte que las une se construyó con la potencia del motor diesel.

Hoy podemos ver más claramente los impactos negativos de esta prisa por la movilidad y los responsables políticos enfrentan un gran desafío en la implementación de una regulación efectiva para mitigar los efectos sobre el calentamiento global. calidad del aire local, uso de recursos escasos, congestión y muchos más. Aún así, Sigue siendo cierto que el cambio fundamental en los niveles de vida y la calidad de vida que ofrece el transporte asequible es profundo y estos beneficios deben mantenerse incluso mientras modernizamos nuestra tecnología. Es más, Estos beneficios son necesarios para las sociedades en desarrollo de todo el mundo que luchan por acceder al nivel de vida que damos por sentado. Obtener acceso a un transporte asequible transforma las oportunidades de vida de las personas que viven en la pobreza en todo el mundo. aumentar su potencial de ingresos en un orden de magnitud, así como permitir el acceso a la atención médica, educación e incluso actividades de ocio.

Para resolver estas necesidades en conflicto por completo, debemos considerar cada parte del problema:generación de energía, almacenamiento, y distribución así como uso final en el vehículo. La fabricación y el reciclaje de los vehículos que utilizamos también deben considerarse como parte integral del problema. La forma en que usamos los vehículos también es un aspecto crítico que no podemos descuidar si queremos eficientes, Redes de transporte seguras y eficaces. Además, nunca debemos perder de vista la necesidad de hacer todo esto de una manera que sea comercialmente alcanzable; empresas que desarrollan y fabrican automóviles, los camiones y las máquinas deben poder venderlos a un precio sostenible. La propiedad y el uso de estos productos también deben ser asequibles en el contexto de los beneficios que brindan. La infraestructura de generación y distribución de energía debe entregarse dentro de un marco de tiempo realista con niveles manejables de inversión pública. La energía que producimos debe ser asequible para el usuario final. Para satisfacer la necesidad global, estas pruebas deben cumplirse tanto en las economías emergentes como en el mundo desarrollado. De lo contrario, el mundo en desarrollo seguirá aumentando el uso de tecnologías asequibles pero insostenibles de las que nosotros en Europa nos hemos beneficiado con tanta fuerza.

El verdadero desafío al que nos enfrentamos como ingenieros y científicos no es desarrollar tecnologías de transporte limpias. Este es un paso clave en la ruta, pero no es todo el problema. Nuestra verdadera tarea es desarrollar de forma verdaderamente sostenible, tecnologías de transporte limpias y asequibles que sean escalables y apropiadas en todo el mundo. Esta es una tarea que es inconmensurablemente más desafiante que simplemente hacer vehículos limpios, y necesitará una política eficaz para fomentar la investigación y el desarrollo y para influir en el comportamiento. También exigirá la aceptación de tecnologías que ofrezcan oportunidades para mejorar en el futuro, así como aquellos que nos ayudan a alcanzar nuestras metas hoy.

Diesel

Como señala Ben Marlow en un artículo reciente en The Telegraph, El enfoque del gobierno del Reino Unido para preservar la calidad del aire ha sido inconsistente. En el presupuesto de otoño de 2017, El canciller Philip Hammond anunció un aumento del deber de ejercicio del vehículo para los automóviles diésel, efectivo a partir de abril de 2018, lo que está dando lugar a la extraña situación en la que la compra de Los vehículos diésel limpios están sujetos a desincentivos, mientras que se prolonga el uso de vehículos más antiguos y menos limpios. Este es un problema para todos nosotros, no solo los fabricantes. El problema tiene dos aspectos principales, calidad del aire local y emisiones globales de CO2. Primeramente, nuevo, Se puede esperar que los vehículos diésel más limpios desplacen a los vehículos diésel más antiguos de las flotas y, por lo tanto, ayuden a mejorar la calidad del aire de la ciudad. En el segundo punto, los compradores que se han apartado del diésel han comprado principalmente vehículos de gasolina; esto ha resultado en el primer aumento en las emisiones de CO2 de la flota después de dos décadas de mejoras duramente ganadas.

Los motores diésel siguen siendo un elemento fundamental en la lucha por reducir las emisiones de CO2 del transporte. Todos necesitamos el diésel para seguir siendo una tecnología viable; la industria ha trabajado muy duro para desarrollar estas tecnologías, Hubiera sido mucho más fácil seguir construyendo los viejos y sedientos motores de gasolina de hace treinta años. El régimen de combustión fundamentalmente diferente utilizado en los motores diésel los hace más eficientes en el uso en el mundo real, pero también hace que el postratamiento eficaz de los contaminantes sea más difícil que en los motores de gasolina, pero se han logrado grandes avances. hasta el punto en que la brecha de calidad del aire entre la gasolina y el diésel está desapareciendo rápidamente. Los nuevos motores diésel que cumplen con RDE son 10 veces mejores para las emisiones de NOx y PM que incluso los vehículos diésel de 8 a 10 años que circulan hoy en día. y son mejores tanto en el mundo real como en el ciclo de pruebas. Los límites de emisiones del mundo real que se aplican a estos vehículos son los mismos que se aplican a los vehículos de gasolina. Además, y de manera crucial, son alrededor de un 20% mejores en emisiones de CO2 que los vehículos de gasolina equivalentes.

Muchos comentaristas sugieren que los compradores simplemente deberían cambiar de diésel a alternativas como vehículos eléctricos, híbridos e híbridos enchufables. En efecto, Es alentador ver que las ventas de estos vehículos se elevan a su nivel más alto hasta ahora, pero las ventas no están aumentando lo suficientemente rápido como para compensar la mayor aceptación de los vehículos de gasolina. Las ventas de estos vehículos de propulsión alternativa deben aumentar mucho más antes de que puedan ofrecer una mitigación creíble de la reducción de las ventas de diésel. Las ventas de vehículos eléctricos e híbridos están mejorando a medida que avanza la tecnología, pero los altos costos de compra de vehículos y (hasta ahora) la carga inadecuada y la infraestructura de generación de electricidad renovable significan que aún no están listos para ser la respuesta completa. Se espera que transcurra al menos una década antes de que estos nuevos tipos de vehículos logren una adopción significativa en el mercado. y mientras tanto, tenemos que seguir reduciendo el CO2 año tras año - o, si algo, acelerar nuestro progreso en materia de CO2 de manera significativa. Alejarse del diésel ha tenido, evidentemente, el efecto contrario.

Los fabricantes continúan mejorando los vehículos de propulsión alternativa junto con los vehículos convencionales de gasolina y diésel. Incluso para 2040 nuestra investigación, y las hojas de ruta tecnológicas de la industria automotriz, Anticipe que el motor de combustión interna (incluidos los motores diésel) seguirá siendo esencial en muchos tipos de vehículos. Estos serán diseños avanzados, generalmente como parte de un tren motriz híbrido, pero no obstante, motores de combustión interna. Podemos especular sobre qué mezcla de combustible podrían quemar estos motores, pero los beneficios de los combustibles de alta densidad energética son clave para muchos vehículos. Todos estos tipos de vehículos son esenciales para el futuro previsible, pero esta tecnología avanzada tiene un beneficio reducido si mantenemos los vehículos más viejos en la carretera por mucho tiempo. En este punto, todos necesitamos que el gobierno aclare que valoran la contribución que los nuevos vehículos limpios (incluido el diésel) pueden hacer tanto a la calidad del aire de la ciudad como a la reducción de CO2.

Combustibles líquidos sostenibles

Pero, si los híbridos y los coches eléctricos no son una solución completa, como se ve el futuro? La gente a menudo (erróneamente) piensa que los motores tienen que funcionar con combustibles fósiles, por lo que, por esa lógica, tenemos que parar todo lo que hemos estado haciendo hasta la fecha, lo que a su vez significa cambiar de motores de combustión interna a vehículos eléctricos o pilas de combustible de hidrógeno. Pero estos son actualmente inasequibles, incluso con subsidios, que los gobiernos no pueden ni quieren seguir repartiendo para siempre. Visto en estos términos, tenemos un gran problema para que el transporte personal siga siendo tan asequible como lo ha sido hasta la fecha. al mismo tiempo que se cumplen los objetivos de sostenibilidad y calidad del aire. ¿Cómo se puede resolver este enigma?

Una respuesta prometedora es la producción de combustibles líquidos sostenibles que nos permitan seguir utilizando motores de combustión interna de forma sostenible pero sin pérdida de eficiencia. La tecnología para reciclar el CO2 capturado en metanol con la entrada de hidrógeno ya existe; se usa en submarinos para reciclar el CO2 residual sin producir burbujas de gas que puedan revelar la posición de la nave. Se podría considerar que es una versión artificial de la foto-síntesis, pero debido a que todos los procesos son químicos y no biológicos, la velocidad puede ser mucho más rápida. El desafío para los científicos es simplemente hacerlo asequible, y muchos están trabajando en esto.

Parte de ese desafío radicaría en obtener la energía necesaria para perpetuar este ciclo de combustible, pero debido a que el combustible podría producirse en cualquier lugar y exportarse fácilmente, y privilegiaría tierras que de otro modo serían inutilizables, como los desiertos, aquí también hay oportunidades. Ponga una planta de electrocombustible donde haya una gran cantidad de energía renovable que sea difícil de extraer dentro de las fronteras de una nación (ya sea el Sahara o las Orcadas) y de repente es posible una dinámica diferente:porque, para cualquier país que transfiera anualmente una gran cantidad de su PIB fuera de su economía para pagar el combustible de transporte, incluso el mantenimiento de una pequeña proporción anual agrava internamente el beneficio año tras año.

También, donde los biocombustibles están sujetos a límites sobre la cantidad que se puede producir, el ciclo sostenible del metanol no sufre tal desventaja:las materias primas - aire, agua, y energías renovables - efectivamente no están sujetos a limitaciones por parte del hombre, y de estas materias primas gratuitas (dado que se ha invertido en los equipos para obtenerlas) se elabora combustible de alto valor, para lo cual existe una demanda validada e inmediata.

Si esto no es lo suficientemente convincente, Considere esto:si bien los legisladores no pueden imaginar nada más que vehículos eléctricos y de hidrógeno en la carretera, Efectivamente, no hay otra forma de descarbonizar la aviación que crear un queroseno neutro en carbono. Hay que hacerlo ahí y ahora la UE está financiando el proyecto Sun-to-Liquid para acelerar la síntesis impulsada por la energía solar de combustible para aviones a partir de la energía solar, CO2 y agua. Cuando esto esté probado, la tecnología se puede retroalimentar a los combustibles para el transporte por carretera y el transporte marítimo.

Existe otra posibilidad intrigante con el ciclo. El metanol puede ser una materia prima para la industria petroquímica, que también utiliza aceite fósil. Si son plásticos, pinturas disolventes, etc. se fabricaron a partir de metanol utilizando CO2 de captura directa de aire, entonces, el proceso efectivamente se vuelve negativo en carbono porque el carbono se secuestra en forma sólida. No puede hacer eso usando electricidad o hidrógeno como vector de energía para el transporte.

Entonces, aquí hay una visión pasada de moda de un pragmático:mantener los motores, que son eminentemente asequibles para la parte interesada más importante (el cliente final), pero elimine al culpable:el carbono fósil. Utilizar los impuestos para penalizar los combustibles de carbono fósil y promover los combustibles eléctricos neutros en carbono. Tan pronto como dicho combustible se coloca en la piscina, todos los vehículos comienzan a descarbonizarse:uno no tiene que esperar por una nueva tecnología no probada que puede o no ser asequible. Se puede utilizar la infraestructura de distribución de combustible existente, también. Y recuerda eso aunque personalmente creo que se pueden implementar estrategias para hacer que los combustibles eléctricos sean tan baratos como las alternativas fósiles, en realidad, no compiten con los combustibles fósiles, sino con la electricidad y el hidrógeno; solo necesitan ser más baratos que esos para ser la alternativa más atractiva. Los electrocombustibles serían realmente perjudiciales para los vehículos eléctricos y los vehículos de pila de combustible debido a la asequibilidad conocida de lo que utilizan. También vale la pena señalar que el combustible es una compra de rencor; está hecho porque el comprador lo necesita para viajar. Comprar un vehículo más eficiente por otra parte, casi siempre puede retrasarse, y por esta razón la descarbonización de la fuente de energía siempre dará resultados más rápidos que la construcción de un vehículo más eficiente.

Incluso podríamos coevolucionar motores de combustión interna avanzados y combustibles eléctricos para lograr una mayor eficiencia del sistema y proporcionar un aire más limpio. También existe la posibilidad de volverse carbono negativo, sin alterar el modelo económico de transporte y manteniendo constante la fiscalidad. La asequibilidad del motor de combustión interna puede sacarnos de la situación en la que nos encontramos ahora. Es, después de todo, tecnología más nueva que la batería o la celda de combustible.

Encontrar un futuro

Los formuladores de políticas deben ir más allá del paradigma actual de políticas para la sostenibilidad en el transporte, y empezar a mirar el panorama general. Verdadero, Los impactos a largo plazo en las prioridades clave de la calidad del aire y las emisiones de carbono solo se lograrán mediante un enfoque que respalde de manera clara y consistente las nuevas tecnologías ofreciendo un beneficio estricto sobre los modelos actuales. Cualquier intento de elegir a los supuestos ganadores, particularly by closing off promising avenues of research, should be avoided; the stakes are too high, and the risk to society too great.

For the UK government, the context of Brexit adds an additional layer of urgency to this demand; on leaving the EU, Britain will almost certainly retain its commitments to the Union's vehicle standards, and a clear, consistente, communicative approach on the government side will be crucial to the future success of the industry.

Effective regulation can (and should) be a powerful driver of research and development in the automotive industry – but only when it's technologically agnostic and goal-driven.