El camino hacia la neutralidad climática viene acompañado de unos cuantos peajes. En el marco de este desafío -reflejado en el Pacto Verde Europeo-, la Unión Europea pretende reducir las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes del transporte en un 90 % con respecto a los valores registrados en 1990. La prontitud de este meta -se espera que los cambios se hagan efectivos para 2050- ha hecho que los Estados miembros abracen progresivamente la adopción de vehículos sostenibles.
La viabilidad de esta transición, sin embargo, no depende únicamente de la buena voluntad de los países que integran el Viejo Continente ni de sus ciudadanos. Sumada a la cuantiosa inversión que supone hacerse con un turismo particular alimentado por energías limpias, lo cierto es que, en la actualidad, la infraestructura existente no soportaría un cambio masivo de modelo de transporte. Ya lo argumentó en 2021 el Tribunal de Cuentas Europeo, cuando sentenció en un informe que el uso de estos vehículos “estará limitado hasta que se disponga de la infraestructura de recarga necesaria”. En definitiva -según la institución- la aspiración última es conseguir que la recarga de vehículos eléctricos “sea tan fácil como el llenado de un depósito convencional, de modo que estos puedan circular sin dificultad por toda la UE”.
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Las dificultades no solo se hayan en el exterior. Al contrario, el vehículo eléctrico presenta limitaciones en sí mismo porque, en general, goza de escasa autonomía. Esa realidad ha sido el punto de partida de Tefave, una iniciativa liderada por el Centro Tecnológico de Movilidad y Mecatrónica de Navarra (NAITEC) en colaboración con la Universidad Pública de Navarra (UPNA). El proyecto, coordinado por ADItech, a su vez agente coordinador del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI), está financiado por el Ejecutivo foral en la convocatoria de ayudas a centros tecnológicos y organismos de investigación para la realización de proyectos de I+D colaborativos.
El centro tecnológico y la institución académica emprendieron este reto con una idea concreta: encontrar una forma de aumentar la eficiencia de los vehículos eléctricos y de prolongar su autonomía. Para conseguirlo, se valieron de una tecnología novedosa y poco conocida. Así, se lanzaron al diseño y fabricación de módulos termoeléctricos flexibles, capaces de llegar a lugares a los que resulta difícil acceder por vías convencionales.
Álvaro Martínez (UPNA) y Uxua Pérez de Larraya (NAITEC) abanderan el proyecto Tefave.
“La apuesta diferencial y el mayor avance tecnológico que se pretendía -apunta Uxua Pérez de Larraya, gestora de proyectos en NAITEC e investigadora principal del proyecto- era conseguir que los dispositivos fuesen flexibles, de manera que pudiesen adaptarse a la forma del asiento o el volante de un vehículo, por ejemplo. Fue un hito lograrlo, porque siempre han sido rígidos y a nivel comercial están muy extendidos en ese formato. Ese salto, además, lo hicimos basándonos en la impresión funcional”.
Uxua Pérez de Larraya (NAITEC): «Por su formato versátil y pequeño, estos módulos pueden servir para controlar la gestión del confort térmico»
La termoelectricidad, explica Álvaro Martínez, docente e investigador en la UPNA, se presenta en este caso como una alternativa a los sistemas tradicionales de compresión de vapor, capaces de producir calor y frío.
“La diferencia es que los módulos termoeléctricos no tienen partes móviles -por lo tanto, no hay nada que se pueda romper fácilmente-, no producen ningún tipo de ruido, su control es mucho más sencillo y, al no tener fluidos refrigerantes, no inciden en el efecto invernadero”, resume.
A simple vista parecen la panacea, pero presentan un “gran” inconveniente: “En comparación con los métodos convencionales, la eficiencia en este caso es justamente la mitad. Esto quiere decir que, para conseguir la misma producción de frío o de calor, el consumo es el doble. Por eso -resalta el ingeniero industrial, esta tecnología solo se utiliza en aplicaciones concretas, no de uso extensivo, en las que se requiera un frío constante, de alta calidad y muy bien controlado en sitios tan pequeños como quieras”.
Esas propiedades son, precisamente, las que invitaron a Pérez de Larraya a imaginar una alternativa para la climatización personalizada de vehículos eléctricos. “La eficiencia de estos módulos es menor, pero por su formato versátil y pequeño pueden servir para controlar la gestión del confort térmico”, argumenta la química. De esta forma, en concreto, “se evitaría tener que calentar o enfriar el habitáculo entero, consiguiendo un consumo menor. La climatización tiene un impacto importante en el consumo de un vehículo eléctrico y minimizarlo implica aumentar su autonomía”.
Álvaro Martínez (UPNA): «Esta tecnología permite amortiguar el calentamiento de las baterías hasta en un 30 %»
Al margen de esta aplicación, el equipo investigador del proyecto Tefave también apostó por estos módulos flexibles como una herramienta para lograr una gestión más eficiente de las baterías con las que operan estos medios de transporte.
“El problema de las baterías -sintetiza Álvarez- es que generan muchísimo calor durante la recarga y, por otro lado, tienen una limitación muy grande con respecto a la temperatura. Durante la carga, si el calor no se evacúa bien, las baterías superan los 50 grados de temperatura. Y si eso ocurre repetidamente, su vida útil se reduce”.
La implantación de módulos termoeléctricos en las células de las baterías permitiría “controlar o amortiguar ese calentamiento hasta en un 30 %, acortando así el tiempo de recarga”. ¿El próximo paso? Comprobar los resultados de estos estudios, que hasta ahora se han realizado únicamente a nivel computacional, en casos prácticos con la industria.
