Alternative Energy Vehicles: A comprehensive comparative analysis and prediction under the international carbon emission scene

Abstract

Hoy en día el sector del transporte persigue desarrollar combustibles más limpios para dejar de ser el principal contribuyente de diversos problemas ambientales. Este trabajo tiene la intención de evaluar el desempeño en la mitigación de los impactos ambientales de vehículos con energías alternativas a través de un análisis comparativo del tipo del pozo a las ruedas (well-to-wheels, WTW). Este análisis WTW sigue el modelo TLCAM y el método PLCA, enfocándose en tres indicadores: Consumo primario de energía (PEC), emisiones de gases de efecto invernadero (GHG) y emisiones de contaminantes atmosféricos (AP). En primer lugar se analiza el ciclo WTW en China para vehículos con diferentes tipos de combustibles, a continuación se estudia el desempeño de los vehículos eléctricos (EV) en diferentes países y se finaliza con una predicción de la reducción de emisiones de CO2 mediante la implantación de vehículos eléctricos en China en el año 2050. Los resultados del análisis mostraron que el mayor consumo primario de energía es el de los vehículos movidos con combustible licuado procedente de carbón (CTLV) mientras que el consumo más bajo es el de los vehículos eléctricos. En lo relativo a emisiones de gases de efecto invernadero, los vehículos CTLV también son los más desfavorables, mientras que los vehículos movidos por gas natural comprimido (CNGV) presentan las menores emisiones de GHG. Por último, los vehículos de combustión interna convencionales (GICEV) arrojan las mayores emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) y monóxido de carbono (CO), mientras, el mix eléctrico chino basado en carbón hace que los vehículos eléctricos en este país sean lo que arrojan mayores emisiones de óxidos de nitrógeno, azufre y partículas por kilómetro recorrido. Los vehículos con menor contaminación atmosférica son los que utilizan gas licuado de petróleo (LPGV) y gas natural comprimido. Adicionalmente, se observó que el vehículo eléctrico en China tiene asociado un consumo energético primario y unas emisiones de GHG y de contaminantes mayores que el resto de países comparados, siendo las menores las de los países europeos. Finalmente, se calculó que en 2050 al reemplazar los vehículos de combustión por vehículos eléctricos y cambiar el mix de generación eléctrica en China por uno basado en energías renovables, se podría alcanzar una reducción de emisiones de GHG de 500 millones de tCO2 en este país. De este trabajo se puede concluir que los impactos ambientales de los diferentes usos de combustibles alternativos, dependen principalmente de la fuente de producción de energía. Solo en regiones no dominadas por la energía fósil como Noruega y Francia, los vehículos eléctricos pueden tener un impacto bajo. Por su parte, el gas natural y el gas licuado de petróleo podrían ser promovidos en China, mientras que los vehículos eléctricos podían ir introduciéndose en espera de un mix de generación de energía más limpia.