combustibles de automociÓn revisiÓn y anÁlisis...
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COMBUSTIBLES DE AUTOMOCIÓN
Enero 2016
REVISIÓN Y ANÁLISIS COMPARATIVO
DE LAS DIFERENTES OPCIONES
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ÍNDICE
Metodología “Well-to-Wheels”
Carburantes petrolíferos
Carburantes gaseosos
Biocarburantes
Vehículo eléctrico
Conclusiones
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Metodología “Well-to-Wheels”
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La metodología “Well-to-Wheels” (WtW) tiene en cuenta las emisiones de CO2 que
se producen en toda la cadena de valor de cada alternativa energética. Se divide en
dos fases:
“Pozo al Tanque” (Well-to-Tank- WtT).
“Tanque a la Rueda” (Tank-to-Wheels- TtW),
Es la metodología que debería emplearse para comparar las emisiones de CO2
y la eficiencia energética de las diferentes alternativas de combustibles para
automoción.
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Fuentes del estudio comparativo realizado por AOP
“Well-to-Wheels Report Version 4.a. 2014”
http://iet.jrc.ec.europa.eu/about-jec/sites/iet.jrc.ec.europa.eu.about-
jec/files/documents/report_2014/wtt_report_v4a.pdf
La metodología WtW es la que emplea el Consorcio JEC (en el que participa la
Comisión Europea) para la elaboración de sus informes.
El estudio comparativo de AOP se basa en el último informe del Consorcio JEC.
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ÍNDICE
Metodología “Well-to-Wheels”
Carburantes petrolíferos
Carburantes gaseosos
Biocarburantes
Vehículo eléctrico
Conclusiones
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Emisiones de contaminantes atmosféricos locales
Fuente: ANFAC Research
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Las fechas indicadas hacen referencia a la aplicación del marco reglamentario para la matriculación de vehículos nuevos.
Gracias a los avances tecnológicos se han reducido drásticamente los niveles de emisiones
contaminantes locales (NOX, partículas, CO, HC): 100 vehículos actuales contaminan menos que 1
vehículo de los años 70.
La comparación de emisiones debe hacerse entre vehículos equiparables (mismo programa Euro).
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El potencial de mejora de eficiencia y reducción de emisiones de CO2 es
todavía muy alto en los motores de gasolina
Los motores de gasolina de inyección directa futuros (2020+) emitirán un 30% menos
de CO2 y consumirán un 30% menos de energía que los homologados en 2010.
La combinación con motores eléctricos (vehículos híbridos) permitirá incrementar el
potencial de reducción de emisiones en un 34% adicional.
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Fuente: Análisis WtW JRC v4.a 2014
Gasolina 2010
Gasolina
2020+
Gasolina
2020+
Hibrido
-30%
-34%
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Lo mismo sucede con los motores Diesel
Los motores de gasóleo futuros (2020+) emitirán un 25% menos de CO2 y consumirán
un 25% menos de energía que los homologados en 2010.
La combinación con motores eléctricos (vehículos híbridos) permitirá incrementar el
potencial de reducción de emisiones en un 25% adicional.
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Fuente: Análisis WtW JRC v4.a 2014
Gasóleo 2010
Gasóleo
2020+
Gasóleo
2020+
Hibrido
-25%
-25%
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ÍNDICE
Metodología “Well-to-Wheels”
Carburantes petrolíferos
Carburantes gaseosos
Biocarburantes
Vehículo eléctrico
Conclusiones
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Gas natural Comparación con gasolina y gasóleo
El gas natural, energéticamente, es siempre menos eficiente que los carburantes
convencionales: la energía necesaria en toda la cadena “del pozo a la rueda” es
mayor.
En cuanto a las emisiones de CO2, presenta resultados inferiores en unos casos y
superiores en otros:
Si se compara con el motor de gasolina, el de gas natural produce unas
emisiones de CO2 entre un 0% y un 30% menores, dependiendo del tipo de
motor.
Si se compara con un motor de gasóleo, el de gas natural presenta unas
emisiones de CO2 un 15% superiores, tanto con los motores actuales como
con los futuros.
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Gas natural Suministro típico en España
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Fuente: Análisis WtW JRC v4.a 2014
GNC España
2010
Gasolina 2010
Gasóleo 2010
+15%
+45%
GNC España 2010
(iny. directa)
Teniendo en cuenta los porcentajes de abastecimiento de gas natural en España (53%
gasoducto/47% GNL), su uso es siempre desfavorable frente al del gasóleo: +15% de
emisiones de CO2 y +45% de energía invertida.
Frente a la gasolina, las mejoras por uso de GNC en cuanto a emisiones de CO2 son
significativas únicamente en el caso de motores de inyección directa.
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Gas natural Comparación según pruebas reales de conducción (1)
Las pruebas reales confirman que, debido a su menor eficiencia, las emisiones de CO2 por kilómetro de los vehículos alimentados con GNC son superiores a las de los vehículos Diesel equivalentes.
Fuente: EMT y TMB (Informes de Gestión 2013) y DENA (2014)
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Gas natural Comparación según pruebas reales de conducción (y 2)
A su vez, la menor densidad energética junto con la menor eficiencia de los motores de gas natural, explican el mayor consumo energético de los vehículos de GNC.
Fuente: EMT y TMB (Informes de Gestión 2013) y DENA (2014)
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Autogas (GLP auto)
En comparación con el gas natural, el GLP proporciona emisiones de CO2
equivalentes e incluso mejores en algunos casos (hasta un 10%) y es,
energéticamente, una opción siempre más eficiente (10–25%).
En comparación con la gasolina y el gasóleo presenta, para tecnologías de motor
futuras:
a) consumos un 10% inferiores a los de la gasolina y un 10-13% superiores
al gasóleo.
b) emisiones de CO2 equivalentes a las del gasóleo y un 15-20% inferiores a
las de la gasolina.
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ÍNDICE
Metodología “Well-to-Wheels”
Carburantes petrolíferos
Carburantes gaseosos
Biocarburantes
Vehículo eléctrico
Conclusiones
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Biocarburantes
En la actualidad existen tres tipos de biocarburantes disponibles en el mercado que se
mezclan con carburantes convencionales. Sin embargo, los motores actuales no son
compatibles con cualquier cantidad de biocombustible y por lo tanto existen
limitaciones técnicas de mezcla para cada caso:
El HVO (“Hydrotreated Vegetable Oil”) es el biocombustible que presenta mayor
potencial de reducción de emisiones de CO2 debido a que es el único que no tiene
restricciones de mezcla. Sin embargo, este potencial se ve limitado actualmente por la
escasa disponibilidad del producto.
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Etanol FAME HVO Motor de gasolina
(ciclo Otto) Máximo 5% v/v (E5) en motores antiguos
Máximo 10% v/v (E10) en motores
modernos
NO COMPATIBLE NO COMPATIBLE
Motor Diesel NO COMPATIBLE Max. 7% v/v (B7) Sin restricciones
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ÍNDICE
Metodología “Well-to-Wheels”
Carburantes petrolíferos
Carburantes gaseosos
Biocarburantes
Vehículo eléctrico
Conclusiones
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Emisiones y eficiencia
Si se comparan las emisiones de CO2 y eficiencia energética del vehículo eléctrico
(VE) frente al resto de alternativas en ciclo WtW, el VE muestra mejores resultados.
Sin embargo, cuando se añaden las emisiones asociadas a la fabricación y sustitución
de las baterías, las emisiones de CO2 pueden ser equivalentes o incluso superiores.
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Fuente: Ricardo 2011/ WtW JRC v4.a 2014
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Emisiones y mix energético
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Las emisiones de los VE dependen del mix energético. El VE de emisión cero no
existe.
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Coste
El VE es la opción más cara para el usuario. Para equiparar el coste final (vehículo +
carburante) con los de un vehículo de gasolina (alternativa más barata) sería necesario
recorrer más de 350.000 km.
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Fuente: Elaboración propia con datos de Ford
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ÍNDICE
Metodología “Well-to-Wheels”
Carburantes petrolíferos
Carburantes gaseosos
Biocarburantes
Vehículo eléctrico
Conclusiones
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Conclusiones (1)
La preocupación por la calidad del aire ha creado un entorno regulatorio que ha
supuesto una reducción drástica de las emisiones locales:
Las emisiones de óxidos de nitrógeno de los motores Diesel se han reducido en un 90%
en los últimos 20 años.
Los procesos de combustión optimizada y los filtros de partículas han disminuido las
emisiones de partículas en un 99% desde 1990.
El potencial de mejora de la eficiencia y de reducción de emisiones de CO2 de los
motores de gasóleo y gasolina es todavía muy alto:
Los motores de gasolina o de gasóleo de inyección directa futuros emitirán un 25-30%
menos de CO2 y consumirán un 25-30% menos de energía que los homologados en
2010.
Los vehículos híbridos (combinación de motores de combustión interna y motor
eléctrico) permitirían reducir las emisiones de CO2 en más de un 60% respecto a las
tecnologías de 2010.
Respecto a los biocombustibles, el uso de HVO es el que presenta mayor
potencial de reducción de emisiones de CO2 debido a que es el único que no
tiene restricciones de mezcla. Sin embargo, tiene limitada disponibilidad.
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Conclusiones (y 2)
El gas natural es siempre menos eficiente que los carburantes convencionales.
En cuanto a sus emisiones de CO2, son inferiores a las de la gasolina (-0%/-30%),
pero superiores a las del Diesel (+15%).
El GLP (“autogas”) es, energéticamente, una opción siempre más eficiente que el
gas natural y presenta emisiones de CO2 equivalentes e incluso inferiores en
algunos casos. En comparación con la gasolina y el gasóleo presenta, para
tecnologías de motor futuras, consumos y emisiones inferiores a las de la
gasolina pero equivalentes o superiores a las del gasóleo.
El vehículo eléctrico se presenta como la opción más cara para el usuario.
Además, cuando se tienen en cuenta las emisiones asociadas a la fabricación y
sustitución de las baterías, las emisiones de CO2 pueden llegar a ser
equivalentes o incluso superiores a las de los vehículos convencionales.
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