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¿Los coches eléctricos son ecológicos? Me gusta la ciencia

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Preocupados por el medio ambiente, los diseñadores están desarrollando sistemas de propulsión que no emiten gases de escape. El más famoso de ellos es el motor eléctrico y sus diversas variantes. Aunque tiene grandes esperanzas en las comunicaciones y el transporte del futuro, aún genera algunos problemas difíciles de superar. ¿Los coches eléctricos son ecológicos?

Coches eléctricos – algunos datos importantes…

Según la cinemática eléctrica operada por la Asociación Polaca de Combustibles Alternativos, a finales de julio de 2022 se matricularon en Polonia 50.679 turismos eléctricos, de los cuales casi la mitad eran coches totalmente eléctricos y la otra mitad híbridos. El número de sus registros desde el comienzo del año aumentó en un 40% en comparación con el mismo período del año anterior.

Al mismo tiempo, la flota de turismos híbridos y furgonetas ascendió a 419.222 vehículos. El aumento de la popularidad de este tipo de unidad no es solo la elección de las personas. También está controlado por nuevas regulaciones. Las nuevas normas de emisiones Euro 7, que se espera que entren en vigor en 2025, endurecerán los requisitos de emisiones de gases de efecto invernadero para los motores de automóviles en circulación por carretera..

A partir de 2035, se impondrá una prohibición a la matriculación de automóviles nuevos con motores de combustión interna. Ya sea que estos proyectos sean realistas o no, las industrias de vehículos eléctricos enfrentan desafíos importantes.

Ventajas de los coches eléctricos.

Los coches eléctricos son, con mucho, el tipo más común de vehículo sin gasolina. Su mayor ventaja es que estos coches no emiten emisiones y generan mucho menos ruido que los coches de combustión interna..

Los coches eléctricos tienen la ventaja de que los motores eléctricos son relativamente fáciles de construir. Un automóvil de combustión interna es propulsado por energía mecánica resultante de la explosión de combustible en los cilindros, que mueve los pistones. El trabajo pasa a través de las bielas y otros componentes de las ruedas.

El motor eléctrico tiene la ventaja de que la electricidad se convierte en trabajo sin muchos intermediarios. Su estructura es más compacta y el tren de transmisión es menos complicado. No contiene caja de cambios y sistemas que distribuyen aceites en el motor.

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Una pequeña cantidad de piezas móviles da como resultado una menor tasa de fallas y menos necesidad de reparación. La eficiencia de los motores eléctricos es de alrededor del 80-90%, lo que significa que esta es la cantidad de energía que se transfiere al movimiento de las ruedas del automóvil. Y esto, según el modelo, es dos o incluso tres veces más que en los coches de combustión.

Los costes operativos, en comparación con los vehículos de combustión interna, son varias veces inferiores. Actualmente, la electricidad según la tarifa de la casa es de aproximadamente 0,77 PLN/kWh, por lo que conducir 100 km con un consumo de energía de 15 kW/100 km tiene un costo de 11,5 PLN. Parte de la energía se recupera en el proceso de frenado.

¿Los coches eléctricos son ecológicos? Negativos

La principal desventaja de los coches eléctricos es el proceso de producción de energía. Si bien el automóvil en sí no emite gases de escape, en las condiciones de Polonia, la energía se produce principalmente sobre la base de la combustión de combustibles fósiles.

También es un gran defecto Alcance limitado y mucho tiempo para cargar la batería. El medidor de movilidad eléctrica informa que, a fines de julio de 2022, había 2293 estaciones de carga disponibles para el público para vehículos eléctricos (4431 puntos) operando en Polonia. El 29% de estos eran estaciones de carga CC rápidas y el 71% eran cargadores CA lentos con una potencia inferior o igual a 22 kW. Los largos procedimientos de conexión y la falta de infraestructura eléctrica adecuada se identificaron como desafíos para establecer nuevos puntos.

Tampoco te animan a comprar Un gran peso afecta a los parámetros del coche, el alto precio de las baterías y su vida limitada. Aunque los coches eléctricos son más baratos, sus precios siguen siendo desorbitados para la mayoría de los usuarios de automóviles. Incluso si el costo de funcionamiento es más favorable, el gasto único al comienzo de una aventura con un electricista es frustrante.

¿Es la combustión sólo importante en el contexto del medio ambiente?

Las emisiones de combustión son la categoría más común para juzgar si un vehículo es ecológico. Sin embargo, no muestra toda la verdad sobre el impacto del automóvil en el medio ambiente. Resulta que el polvo del desgaste de las zapatas de los frenos y el desgaste de los neumáticos durante el frenado tiene un impacto significativo en el medio ambiente.. Esta es una gran parte de la contaminación del aire que se encuentra en las ciudades.

La investigación muestra que también es la principal fuente de microplásticos en los océanos. Cuando los neumáticos se desgastan, se producen partículas microscópicas. Un creciente cuerpo de evidencia científica indica que los más pequeños de ellos entran fácilmente en el torrente sanguíneo y los pulmones humanos y penetran en el cerebro.

Está claro que su daño depende de la composición química del neumático, pero algunos cauchos contienen compuestos cancerígenos. Medir su presencia en el aire es difícil y actualmente no existen regulaciones para ellos en la Unión Europea o los Estados Unidos.

Los análisis de emisiones estiman que los neumáticos nuevos emiten 73 mg de partículas por kilómetro de conducción y los neumáticos viejos emiten 36,5 mg (los límites de emisiones de escape son de alrededor de 4,5 mg de polvo por kilómetro). No parece impresionante hasta que lo descubras. En los Estados Unidos y el Reino Unido, cada año se emiten a la atmósfera 300.000 toneladas de caucho de los neumáticos de los automóviles.. La electrificación del tráfico de automóviles tendrá un impacto negativo hasta ahora.

Los coches eléctricos son aún más pesados ​​y producen más polvo al frenar.

Coches eléctricos – nuevos retos

Otro desafío al que se enfrenta la industria de los coches eléctricos es la eliminación o el reciclaje de las baterías usadas. Las baterías de iones de litio contienen sustancias tóxicas que son peligrosas para el medio ambiente. Para su producción se extraen oligoelementos como níquel, cobalto, manganeso y litio.

Cuando aumenta la cantidad de autos eléctricos, se debe establecer toda una industria de reciclaje de baterías. Hasta ahora, esto se hace manualmente y no se ejecuta automáticamente. En esta etapa de la producción de baterías, es más rentable utilizar materias primas recién extraídas que las recuperadas en el proceso de reciclaje.

Hasta cierto punto, el problema se puede eludir. Las baterías cuya capacidad ha caído por debajo del 80% y no son adecuadas para su uso en automóviles se utilizan como bancos de energía para dispositivos menos exigentes: vehículos de almacén, bicicletas y farolas solares.

Sin embargo, esto solo prolonga la duración de la batería sin resolver el problema. Algunos fabricantes señalan que el reciclaje de baterías no está automatizado, razón por la cual Comenzó la introducción de baterías de celdas extraíbles que se pueden desarmar.

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El Grupo de Componentes del Grupo Volkswagen ha publicado un diagrama que muestra la configuración de los elementos de la batería de coche eléctrico más común. La batería de 60-65 kWh contiene 126 kg de aluminio en la carcasa de la unidad y 71 kg de grafito en el ánodo. Los elementos formadores de cátodos son 41 kg de níquel, 12 kg de manganeso, 9 kg de cobalto y 8 kg de litio. La batería también contiene 22 kg de cobre y 21 kg de plástico, y el electrolito líquido pesa 37 kg.

Por tanto, queda mucho más por hacer en la recuperación de materias primas, y cuanto mayor sea el monopolio de los mercados de extracción de determinados elementos. Se está trabajando mucho en el reciclaje de baterías, de acuerdo con las directivas propuestas, en 2030, el cobalto, el níquel y el cobre se recuperarán al menos en un 95 %.

Una fuente de información:

www.theguardian.com/environment/2022/jun/03/car-tyres-produce-more-particle-pollution-than-exhausts-tests-show

www.emissionsanalytics.com/news/gaining-traction-lossing-tread

www.pspa.com.pl/2022/informacja/licznik-elektromobilnosci-samochody-elektryczne-coraz-popularsze-mimo-spadkow-na-rynku-motoryzacyjnego

autor

camila rajfor

Principalmente me fascinan los últimos avances en nanotecnología, pero para asombro de mi hijo también he notado descubrimientos científicos en otras áreas. Se graduó en Física Técnica en la Facultad de Problemas Fundamentales de la Tecnología de la Universidad Tecnológica de Wrocław. Me encanta navegar, especialmente contra el viento, y descubrir Polonia pieza por pieza. Libros y rompecabezas ganan con la tarea.

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