Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Nuevas fuentes de energía para los coches del futuro Horacio Sánchez Navarro Murcia, 8 de mayo de 2010 XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas 1. Aspectos energéticos globales. 3. Tendencias en el automóvil: Corto - medio plazo. 5. Conclusiones INDICE 2. Consumo de energía. V.S. Transporte. 4. Tendencias. El futuro.

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Aspectos energéticos globales Aunque parece que no hay límites físicos al suministro de energía mundial, el actual sistema energético es insostenible tanto por motivos de equidad como por cuestiones de carácter ambiental, económico y geopolítico que tendrán repercusiones en el futuro. XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas El uso de la energía como fuente de generación de riqueza y de bienestar ha acompañado al hombre desde que aprendió a dominar el fuego. La energía a lo largo de los siglos, ha suministrado el calor necesario para desarrollar nuestra vida y nuestras costumbres, a la vez que ha proporcionado la fuerza motriz para el desarrollo económico. Hasta los albores del siglo XX el uso de la energía, la energía primaria era obtenida mayoritariamente del carbón y de la madera, consumiéndose, bien directamente o transformada según las tecnologías disponibles en la época, proporcionando fuerza motriz o calor para la industria, la agricultura, el transporte y el hogar. Lo que hoy conocemos como energías renovables ya eran utilizadas, algunas de ellas desde siglos antes, como la eólica, la hidráulica, la biomasa y los biocombustibles.

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Los avances tecnológicos conseguidos al final del siglo XIX cambiaron radicalmente el panorama. La facilidad y comodidad para utilizar la electricidad en todos los sectores productivos, las infinitas posibilidades de movimiento de personas y mercancías que se le ofrecían al transporte, alejaron las fronteras del consumo energético a limites inimaginables décadas antes. La consecuencia es que hoy a nivel mundial se consume 50 veces mas de energía que a principios del siglo XX.

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Consumo de energía. V.S. Transporte XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas El petróleo cubre el 98,2% del consumo del sector TRANSPORTE, lo que representa el 65% de las importaciones anuales de crudo. DEPENDENCIA ENERGÉTICA EXTERIOR DEL 80% CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA, ESPAÑA 2008

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas EVOLUCIÓN CONSUMO TRANSPORTE:  A partir de er sector consumidor.  Crecimiento consumo energético :  TODOS LOS SECTORES : +135%  TRANSPORTE : +240% CONSUMO DE ENERGÍA FINAL SECTORIZADO Desde el año 1990 hasta el 2008, el consumo de energía final del sector transporte ha crecido un 77,2% Transporte 37,9% Industria 34,5% Residencial Comercio y servicios 27,6% Consumo de energía final % sectorizado ( año 2008)

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Marítimo 13% Aéreo 15,6% Ferroviario 2,3% CARRETERA 69,1%79,6% 1980 Protagonismo cada vez mayor de la CARRETERA y el COCHE En los 90 el transporte por carretera de viajeros se incrementó un 40% y el de mercancías un 75% El coche privado representa el 15% de toda la energía final consumida en España. El parque de vehículos en España tiene un crecimiento sostenido del 4% anual. Esta previsto que en el año 2030, las zonas urbanas alberguen el 60-70% de la población. El precio de los combustibles fósiles seguirá al alza y alguna vez se agotaran. CONSUMO DE ENERGÍA FINAL POR MODOS, ESPAÑA Marítimo 4,7% Ferroviario 2,1% 68%29% 3% Aéreo 13,6% 2006

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas EL CONSUMO DE ENERGÍA EN EL TRANSPORTE GENERA EMISIONES Se producen al quemar hidrocarburos: Se producen al quemar hidrocarburos: 1 litro de gasolina 1 litro de gasolina 2,35 Kg. de CO 2 2,35 Kg. de CO 2 1 litro de gasóleo 1 litro de gasóleo 2,64 Kg. de CO 2 2,64 Kg. de CO 2 1 litro 8,3-12 Kg N gr. contaminantes: gr. CO 1-2 gr. NO x 2-3 gr. HC 0,1-0,33 SO 2 0,4-1g PM (diésel) ¡Un vehículo turismo medio durante su vida útil emite al medio ambiente del orden de 30 tCO2! El 25,4% del total de las emisiones de CO2 proviene del sector transporte (año 2007)

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas ENERGÍA IDEAL BARATA SEGURAABUNDANTE LIMPIA Con este panorama tenemos que encontrar la forma de energía que nos ayude a solucionar nuestros problemas de transporte

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Tendencias en el Automóvil corto-medio plazo 2030 XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Carrocerías:  Estética evolucionada a partir de diseños de los vehículos actuales en el caso de vehículos de circulación extraurbana.  A medio plazo vehículos con carrocerías adaptadas al trafico urbano. En este escenario encontraremos: Aumento de los componentes reciclado Reducción del peso Mejora de la aerodinámica (excepto en los urbanos puros) Introducción de materiales naturales Aumento de la utilización de composites 1 o 2 plazas. Moto evolucionada (urbanos) Vuelven las tres ruedas, con posibilidad de 360º de giro La disminución del consumo marca la pauta

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Año Mini Taxi

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Año Tres ruedas Año Tres ruedas

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Confort/seguridad  Incremento de las facilidades y el confort para la conducción en paralelo con el incremento de la seguridad del vehículo. En este escenario encontraremos: Sistemas para absorber la energía de un impacto (menos peso) Sistemas antí-colisión. Comunicación coche a coche Airbag inteligentes Mayor facilidad para las comunicaciones. Controlar desde el móvil Mayor asistencia a la conducción. Guiado por láser Etc….

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas No será necesario vestirse como en 1901 para conducir un coche

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Motorización (I)  Incremento continuo del rendimiento de los motores convencionales:  Búsqueda de menor consumo y menor emisión de contaminantes.  Dominio del motor de combustión convencional. En este escenario encontraremos: Aumento de la potencia especifica de los motores (compresores) Motores más pequeños (menos peso-menos perdidas mecánicas) Reducción del consumo de los auxiliares (bombeos) Dirección eléctrica Mejores cajas de cambios Disminución de las perdidas en refrigeración Nuevos lubricantes Neumáticos urbanos y extra-urbanos (menos resistencia rodadura) Desconexión de cilindros-compresión/cilindrada variable Tendencia a eliminar el postratamiento de gases

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Año v. 930 hp. 370 km/h Año Compresor. 160 cv. 4 km/l

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Motorización (II) Nuevas formas de motorización adaptadas o desarrolladas específicamente a las nuevas fuentes de energía. En este escenario encontraremos: Motores convencionales evolucionados Cerámicos Motor Wankel (hidrogeno) Motores multicombustibles GNL/GLP/Flexi Motorización hibrida (vehículos híbridos) Pila combustible Motorización eléctrica pura Magnético

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Vehículo Híbrido/Eléctrico: Concepto y evolución 21 Motorización (III)

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Convencional/Híbrido 22 Problemas a solucionar: Autonomía. Recarga. Coste de adquisición. Percepción por los sentidos. Motorización (V)

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Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Fuentes de energía (I) Combustibles Fósiles-Renovables En este escenario encontraremos: Combustibles fósiles (gasolinas y gasóleos) reformulados Consumo en alza hasta 2030 Fomento de otros combustibles fósiles (GLP y GNL) Participación del 5-10% del consumo en 2020 Menos precio Menor autonomía. Reducción de emisiones Aumento (obligatorio) de los biocombustibles (renovables) 10% del consumo obligatorio en Reducción de emisiones Menor poder calorífico. Compatibilidad. Competencia alimentaria

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Fuentes de energía (II) Combustibles Renovables-Alternativos y nuevas formas de energía En este escenario encontraremos: Incremento notable de la electricidad Híbridos Eléctricos puros Renovables/fósil Híbridos enchufables Entrada del hidrogeno como alternativa Combustible directo Pilas de combustible Nuevas formas Biopetroleo. + Combustible – CO2

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Manguera y/o enchufe

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Tendencias: El Futuro XVIII Jornada Técnica para talleres de reparación de automóviles Región de Murcia LOS TALLERES DEL SIGLO XXI

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas En los inicios del desarrollo del automóvil la única frontera era el dominio de la tecnología, las fuentes de energía no eran un problema Albert Eistein: En tiempos de crisis es más importante el ingenio que el conocimiento

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas ENERGÍAMECÁNICAELÉCTRICATÉRMICAQUÍMICANUCLEAR MECÁNICA PISTÓN TRANSMISIÓN GENERADOR ELÉCTRICO ELEMENTOS DE FRICCIÓN COMBUSTIÓN ELÉCTRICA MOTOR ELÉCTRICO TRANSFORMADOR ELÉCTRICO RESISTENCIAS ELÉCTRICAS ELECTROLISIS BATERÍA ACELERADOR DE PARTÍCULAS TÉRMICA MÁQUINAS TÉRMICAS TERMOPAR INTERCAMBIADOR DE CALOR QUÍMICA MÁQUINAS TÉRMICAS BATERÍA CÉLULAS DE COMBUSTIBLE COMBUSTIBLES SÓLIDOS REACCIONES QUÍMICAS NUCLEAR REACTOR NUCLEAR SOLAR MOTOR STIRLING CÉLULA FOTOVOLTAICA COLECTORES SOLARES FOTOSÍNTESIS Nos encontramos con que las posibilidades de transformación de la energía en movimiento, siguen siendo prácticamente ilimitadas:

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Química-Térmica-Mecánica Año 1886, 500 cc. 1 Hp

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Química-Eléctrica-Mecánica Año Vehiculo eléctrico. + de 100km/h

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas En este escenario encontraremos Carrocerías en forma de Exoesqueletos Metal liquido Anfibios Aéreos Amigos Teleguiados Realidad virtual Nano motores Motores de músculo sintético El ingenio y la tecnología nos llevaran a diseños de vehículos: urbanos diferenciados de los extraurbanos, inteligentes, fáciles de conducir, seguros y ecológicos, autoreparables, fraccionables, multicombustibles, multifunciones, etc. Hasta donde queramos imaginar.

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Año Fácil de aparcar Soluciones al trafico urbano

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Año ¿avión-coche? Año Propulsión a hélice. Anfibio Nuevas alternativas

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Año Concept car Año Coche rueda Nuevas alternativas

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Térmica-Mecánica Año Turbina de Gas A la espera de un ingenioso que desarrolle estas tecnologías Vehiculo a vapor. Año 1875

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas A la espera de fabricarse

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas CONCLUSIONES Niels Börg: Es muy difícil hacer predicciones sobre todo si se trata del futuro  CORTO/MEDIO PLAZO 2030:  Dominio del motor convencional (evolucionado)  Combustibles fósiles (reformulados)  Biocombustibles  Introducción del vehiculo híbrido y eléctrico puro  Vehículos más seguros, mas limpios con mayores ayudas a la conducción  LARGO PLAZO 2050:  Coexistencia de varias tecnologías de motorización  Coexistencia de formas de energía múltiples y limpias  Vehículos inteligentes parecidos a robots.

Región de Murcia Consejería de Universidades, Empresa e Investigación Dirección General de Industria, Energía y Minas Gracias por su atención