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VEHÍCULOS ELÉCTRICOS BOLETÍN PIGA 34 2 3 Los vehículos eléctricos datan de mediados del siglo XIX, mucho antes de que los carros de combustión interna se fomentaran. Si bien eran tecnologías rudimentarias, contaban con los mismos componentes básicos que un vehículo eléctrico actual (batería y motor eléctrico). Entre 1832 y 1839, Robert Anderson marcó un hito importante al crear la primera versión de un auto eléctrico con pila de energía no recargable (Martín Moreno, 2016). Aunque el futuro de esta clase de vehículos era prometedor, el desarrollo de la Primera Guerra Mundial y su demanda por velocidad, durabilidad y potencia, resultaron factores determinantes de elección para el uso generalizado de vehículos de combustión interna. Esto, en conjunto con una distribución global de petróleo, facilitó su adopción por la clase media. (Martín Moreno, 2016). A pesar de las grandes ventajas de los vehículos eléctricos en cuanto a suavidad al conducir, bajas emisiones de ruido y costos razonables, los tiempos de recarga largos, y el peso excesivo de la batería disminuían su eficiencia, por lo que en su momento no tuvieron un gran desarrollo. (Ruz y Piñeiro, 2013). Solo hasta finales de los años 60 y principios de los 70, el vehículo eléctrico cobró relevancia debido a la crisis del petróleo y a la adopción de una mayor conciencia ambiental por parte de la población en cuanto a los efectos de los Gases Efecto Invernadero (GEI). Según los últimos estudios de la Agencia Europea del Medio Ambiente (AEMA, 2020), las emisiones del sector del transporte representan alrededor de una cuarta parte de las emisiones totales de GEI y son una de las principales fuentes de ruido ambiental; por esto, los medios de transporte eléctrico recobran relevancia como alternativa para mitigar los efectos de los GEI y su consecuente calentamiento global. Algo de historia ¿qué es un vehículo eléctrico? Un vehículo eléctrico es aquel que es propulsado por electricidad, se compone principalmente por chasis, motor, fuente de poder (batería), conexión de carga y control eléctrico. Puede contar con unos componentes adicionales como inversores, frenos regenerativos, caja de marchas, que los cuales son opcionales y ofrecen algunos fabricantes según el tipo de mercado hacia el cual están enfocados. Según las piezas que lo componen, su principio de funcionamiento se basa en la carga de energía de sus baterías mediante la conexión a una red eléctrica principal, para luego transferir dicha energía a los motores que finalmente la transmiten a las ruedas, lo que genera el movimiento del automotor. El ciclo de carga varía según el tipo y modelo de vehículo, algunos cuentan con componentes en su suspensión y frenos que permiten el aprovechamiento de la energía cinética para la generación de electricidad o la integración de paneles fotovoltaicos. Entonces, Fuente: Gáleas Arana, 2018, p. 18. Conexión de recarga Sistema de BateríasSistema de Suspensión Control Electrónico Motor Eléctrico 4 Tipos de vehículos eléctricos TIPO DESCRIPCIÓN Vehículo Eléctrico Puro (BEV) Fuente: Adaptado de Principios Básicos del Vehículo Eléctrico. (Díez, 2019). Fuente: Díez, 2019, p.37. Según Díez (2019) el nivel de contaminación es directamente proporcional a la autonomía, por tanto, a mayor autonomía se tendrá mayor contaminación por emisiones de CO2, debido a la necesidad de uso de motores de combustión ya sea para cargar baterías o para el propio movimiento del vehículo. Por esta razón el vehículo eléctrico puro es el menos contaminante y el que tiene la menor autonomía. ● Vehículo Eléctrico Híbrido (HEV) ● Vehículo Eléctrico Híbrido Enchufable (PHEV) ● Vehículo Eléctrico Híbrido Enchufable (PHEV) ● ● Motor 100 % eléctrico ● Uso de un motor principal a combustión y un motor secundario eléctrico. ● Uso de un motor principal a combustión y un motor secundario eléctrico. Funcionamiento conjunto de los motores. ● Uso de un motor principal eléctrico y un motor secundario a combustión. ● Motor a combustión que se usa para cargar baterías únicamente. ● Vehículo enchufable con mayor autonomía respecto al no enchufable. ● Uso de un motor principal a combustión y un motor secundario eléctrico. Funcionamiento conjunto de los motores. ● Funcionamiento conjunto de los motores Almacenamiento total de energía en baterías recargables. ● ● Alimentación de fuentes externas de energía. 5 Internacional La sensibilización que en Europa se ha tenido respecto al cambio climático empezó a dar un nuevo enfoque al transporte público, mediante la inclusión del concepto de movilidad sostenible. Para el 2015, los países participantes de la Agenda 2030 de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), definieron y adoptaron el Objetivo de Desarrollo Sostenible N° 11 “Ciudades y comunidades sostenibles” (Blanco y Barrado, 2020), mediante el cual se reforzó la necesidad de incluir tecnología que permita dar cumplimiento a la meta 11.2 para garantizar: Para el 2021, en la Conferencia número 26 de la Convención de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP26), se firmó la “Declaración de Glasgow sobre automóviles y furgonetas con cero emisiones para poner fin a la venta de motores de combustión interna a 2035 y en los principales mercados del mundo a 2040”, de este compromiso hicieron parte empresas, gobiernos nacionales, ciudades, estados y gobiernos. “Acceso a sistemas de transporte seguros, asequibles, accesibles y sostenibles para todos y mejorar la seguridad vial, en particular mediante la ampliación del transporte público, prestando especial atención a las necesidades de las personas en situación de vulnerabilidad, las mujeres, los niños, las personas con discapacidad y las personas de edad”. (Departamento Nacional de Planeación [DNP], s.f., Pt. 11.2). La exhibición de los primeros vehículos eléctricos en Colombia se realizó en el año 2011, en conjunto con Endesa Colombia y Empresas Públicas de Medellín. Luego, en el 2012, llegaron al país 250 carros como piloto (Molano, 2019). Por otra parte, en la agenda 2030 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), de la que Colombia hace parte, se contempla a los vehículos eléctricos dentro de los indicadores de la meta 11.2. Sistemas de transportes asequibles y sostenibles del objetivo ODS 11. Y según el último Informe anual de avance de implementación de los ODS, en Colombia “se sancionó la Ley de vehículos eléctricos que cuenta con un registro de 3.450 unidades en el RUNT en 2019 “(DNP, 2020, p. 27). Por otra parte, en la agenda 2030 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible a la que Colombia hace parte, se contempla a los vehículos eléctricos dentro de los indicadores de la meta 11.2. Sistemas de transporte asequibles y sostenibles del objetivo ODS 11, según el último Informe anual de avance de implementación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible en Colombia “se sancionó la Ley de vehículos eléctricos que cuenta con un registro de 3.450 unidades en el RUNT en 2019 “(DNP, 2020, p. 27). Con la sanción de la Ley 1964 del 2019, “por medio de la cual se promueve el uso de vehículos eléctricos en Colombia y de la Estrategia Nacional de Movilidad Eléctrica (ENME)”, para el 2021, de acuerdo a reportes del Ministerio de Transporte, Colombia ha desarrollado incentivos en la adquisición de vehículos eléctricos como descuentos en el Soat y la revisión técnico-mecánica, excepciones al pico y placa, día sin carro y restricciones por materia ambiental, entre otros beneficios que definen las autoridades municipales. Estas estrategias han generado un aumento en la adquisición de este tipo de tecnologías y se tienen 4.849 vehículos eléctricos inscritos en el Registro Único Nacional de Tránsito al 31 de agosto. (Ministerio de Transporte, 2021). Nacional 6 Distrital Fuente: Secretaría de Movilidad (2019). Tomado de: https://www.movilidadbogota.gov.co/web/Noticia/ bogota_lider_en_la_regulacion_del_alquiler_de_patinetas_en_el_espacio_publico Bogotá se une a las iniciativas del Gobierno Nacional para incentivar el uso de vehículos eléctricos al expedir el Decreto 677 de 2011, mediante el cual se dan las excepciones a las restricciones de movilidad y habilitación de espacios de parqueo, lo que aportó en gran medida para ser una de las ciudades que más ha incrementado el parque automotor eléctrico, llegando a tener un total de 2.190 vehículos matriculados, según registros en el RUNT para agosto de 2021 (Ministerio de Transporte, 2021). Para el caso de las entidades del Distrito, en el Plan Institucional de Gestión Ambiental (PIGA) está el programa de prácticas sostenibles, específicamente la línea de movilidad. Corresponde a la adquisición de vehículos eléctricos y conlleva a la protección del ambiente, al mejoramiento de la calidad de vida de los ciudadanos y al desarrollo económico. Adicionalmente, es importante destacar el apoyo de los servidores de las entidades públicas por la utilización de medios de transporte eléctricos individuales, como las patinetas y bicicletas eléctricas. En cuanto al transporte público, durante 2022 TRANSMILENIO amplió su flota con la inclusión de 406 buses eléctricos, beneficiando la movilidad de los usuarios del sistema. (TRANSMILENIO, 2022) Los buses cuentan con tecnología cero emisiones y bajo ruido con propulsión mediante motores eléctricos, además de elementos tecnológicos como wifi, puertos USB, pantallas y sonido informativo sobre los trayectos, GPS, plataformas accesibles para personas con discapacidad,, proceso de recarga de energía rápida y control automático de incendio. 7 Fuente: https://www.transmilenio.gov.co/publicaciones/152658/para-finales-de-este-ano-bogota tendra-la-flota-electrica-mas-grande-del-mundo-superada-solo-por-china/ Fuente: https://www.transmilenio.gov.co/publicaciones/152658/para-finales-de-este-ano-bogota tendra-la-flota-electrica-mas-grande-del-mundo-superada-solo-por-china/ Según TRANSMILENIO (2022) Pár. 4, “con la entrada en operación de los 406 buses eléctricos se dejarán de emitir 6.6 toneladas anuales de material particulado, y se evitaría la emisión de 17.000 toneladas/año de CO2. Una vez esté operando toda la flota de 1.485 buses eléctricos, se dejarán de emitir 94.300 toneladas de CO2 al año. El equivalente a lo que producen 42.000 carros particulares en este mismo periodo”. 8 Implementación de vehículos eléctricos en entidades del Distrito Eléctricos híbridos Eléctricos puros De las entidades distritales que implementan el PIGA la Secretaría Distrital de Ambiente, cuenta con 3 vehículos híbridos en el desarrollo de sus procesos misionales. Respecto a las especificaciones técnicas, los vehículos híbridos cuentan con motor de 2.4 L, 4 cilindros en línea con dos motores eléctricos, motor de combustión con una potencia de 126 HP, y los motores eléctricos tienen potencias entre 80/94 HP. En la actualidad existen dos entidades distritales que cuentan con vehículos eléctricos: 1. La Empresa de Renovación y Desarrollo Urbano de Bogotá (ERU), que dispone de 4 automóviles eléctricos que corresponden al 100 % de su flota vehicular. Fuente: Secretaría Distrital de Ambiente 9 2. La Secretaría Distrital de Ambiente (SDA) cuenta con 6 vehículos eléctricos de un total de 28, lo que corresponde a más del 20 % de su flota. Fuente. Grupo PIGA ERU 10 11 Automóvil eléctrico Secretaría Distrital de Ambiente Fuente. Grupo PIGA SDA. 12 Vehículo Eléctrico Puro (BEV) 6.000 cargas ciclos de carga - 15 años de vida. Hasta 13.000 cargas. Según la descripción dada por los referentes ambientales de las entidades, algunos de los aspectos técnicos a destacar son los siguientes: Aspecto evaluado ERU SDA Capacidad en potencia Costo de cada vehículo y el año adquirido 22 CV / 90 kW 44 kW (60 HP) Año 2015 valor $135.000.000 COP Año 2016 valor $88.216.305 COP Tiempo de carga Aproximadamente de 2 a 6 horas 6 horas Cada cuánto se cargan El tiempo de carga real varía dependiendo de la capacidad de suministro de energía de los dispositivos de carga. Todos los días Duración de la batería en horas con carga completa 300 a 400 Km por carga Promedio 5 horas (parámetro depende de los km recorridos). Infraestructura asociada a la carga de los vehículos Un cargador trifásico Una acometida, con su propio contador Electrolínea independiente Un transformador Un medidor • • • • • Punto de carga individual en el que se alterna la conexión de los vehículos. (2 vehículos por día). Costos del montaje de la estación de carga $40.000.000 COP $5.000.000 COP 13 Ventajas y desventajas de los vehículos eléctricos Sin restricción de pico placa Reducida infraestructura de zonas de recarga en vía pública. Ventajas Desventajas Carga tributaria más baja, exento de pago de aranceles. No genera residuos de aceite ni de combustible. Poca fuerza en pendientes elevadas. Operación más económica que un vehículo de combustible. Extensos tiempos de carga Cero emisiones Alta inversión inicial en infraestructura de carga. Mínima generación de ruido. Menos piezas en infraestructura mecánica (transmisión y embrague, silenciadores, aceites, lubricantes), lo que se traduce en un ahorro en gastos de mantenimiento aproximado del 40 % en comparación con carros de combustión convencional. Luces diurnas con tecnología LED dan mayor seguridad. Fuente. Elaboración propia a partir de la Información suministrada por las entidades distritales. 14 Referencias Agencia Europea de Medio Ambiente [AEMA]. (2020, 5 de marzo).Transporte https://www.eea.europa.eu/es/themes/transport/intro Blanco, M. S. y Barrado, D. M. (2020). El objetivo de desarrollo sostenible 11 de la Agenda 2030: ciudades y comunidades sostenibles. Metas, desafíos, políticas y logros. Cuadernos de estrategia, (206), 21- 68. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7649178 Departamento Nacional de Planeación [DNP]. (s.f.). 11. Ciudades y Comunidades Sostenibles https://www.ods.gov.co/es/objetivos/ciudades-y-comunidades-sostenibles Departamento Nacional de Planeación [DNP]. (2020). Informe Anual de avance en la implementación de los ODS en Colombia 2020 https://assets.ctfassets.net/27p7ivvbl4bs/31ciOsgZW3bQ80Ke8zge50/ebed988a05545bd�bd23576 75ab25ea/Informe_ODS_2020.pdf. Díez González, P. (2019). Principios básicos del vehículo eléctrico (Tesis de Pregrado). Universidad de Valladolid. https://core.ac.uk/download/pdf/222807924.pdf Galeas, A. R. (2018), Los vehículos eléctricos: hacia un transporte más sustentable en el Perú. [Conferencia] Conferencia MOVICI - MOYCOT 2018: Movilidad Urbana en la Ciudad, Inteligente, Huancayo, Perú https://minas.medellin.unal.edu.co/gruposdeinvestigacion/gaunal/images/imagenes/Eventos/MOVI CI_MOYCOT/s_sesion3/1-Ruben-Galeas.pdf Martín, F. M. (2016). Vehículos Eléctricos. Historia, Estado Actual Y Retos Futuros. European Scientific Journal, 12 (10). https://core.ac.uk/download/pdf/328025433.pdf Molano, S. M. (2019). Responsabilidad social empresarial y los autos eléctricos en el mercado Colombiano. http://hdl.handle.net/10654/34930. Ministerio de transporte, (2021), Colombia llega a 4.849 vehículos eléctricos y 17.333 híbridos matriculados en el RUNT https://www.mintransporte.gov.co/publicaciones/10194/colombia-llega-a-4849-vehiculos-electric os-y-17333-hibridos-matriculados-en-el-runt/ Ruz P. A.. y Piñeiro, M. E. (2013), El vehículo eléctrico y su infraestructura de carga MARCOMBO. https://books.google.es/books?id=aktOEAAAQBAJ&lpg=PP15&dq=vehiculos%20electricos%20a%2 0nivel%20internacional&lr&hl=es&pg=PP3#v=onepage&q=vehiculos%20electricos%20a%20nivel%2 0internacional&f=false 15 Transmilenio S.A, (2022), 100.000 se beneficiarán con el Centro Logístico de Green Móvil. https://www.transmilenio.gov.co/publicaciones/152731/100-mil-personas-se-beneficiaran-con-el- centro-logistico-de-green-movil/?tema=9 Secretaría de Movilidad, (2019). Bogotá líder en la regulación de patinetas de alquiler en el espacio público. Recuperado de: https://www.movilidadbogota.gov.co/web/Noticia/bogota_lider_en_la_regulacion_del_alquiler_de _patinetas_en_el_espacio_publico Agencia Europea de Medio Ambiente [AEMA]. (2020, 5 de marzo).Transporte https://www.eea.europa.eu/es/themes/transport/intro Blanco, M. S. y Barrado, D. M. (2020). 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[Conferencia] Conferencia MOVICI - MOYCOT 2018: Movilidad Urbana en la Ciudad, Inteligente, Huancayo, Perú https://minas.medellin.unal.edu.co/gruposdeinvestigacion/gaunal/images/imagenes/Eventos/MOVI CI_MOYCOT/s_sesion3/1-Ruben-Galeas.pdf Martín, F. M. (2016). Vehículos Eléctricos. Historia, Estado Actual Y Retos Futuros. European Scientific Journal, 12 (10). https://core.ac.uk/download/pdf/328025433.pdf Molano, S. M. (2019). Responsabilidad social empresarial y los autos eléctricos en el mercado Colombiano. http://hdl.handle.net/10654/34930. Ministerio de transporte, (2021), Colombia llega a 4.849 vehículos eléctricos y 17.333 híbridos matriculados en el RUNT https://www.mintransporte.gov.co/publicaciones/10194/colombia-llega-a-4849-vehiculos-electric os-y-17333-hibridos-matriculados-en-el-runt/ Ruz P. A.. y Piñeiro, M. E. 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