Buses eléctricos y a hidrógeno, ¿cuál ganará?
Con el Plan de Objetivos Climáticos de 2030, la Comisión Europea propuso aumentar las ambiciones de la UE de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al menos un 55 % por debajo de los niveles de 1990 para el 2030.
Con el Plan de Objetivos Climáticos de 2030, la Comisión Europea propuso aumentar las ambiciones de la UE de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al menos un 55 % por debajo de los niveles de 1990 para el 2030.
En 2017, el transporte terrestre contribuyó al 21 % de las emisiones totales de dióxido de carbono (CO2) de la UE. [1] Los vehículos de carga pesada (camiones y autobuses) son responsables de una cuarta parte de las emisiones del transporte terrestre en la UE y de un 5 % de las emisiones totales de la UE.
Por ello, la introducción de nuevas tecnologías bajas en carbono en el transporte público representa una solución crucial para combatir el cambio climático. Los autobuses de cero emisiones han ido creciendo de forma gradual en el mercado de los autobuses urbanos: en 2021, en Europa, la flota de autobuses de cero emisiones sumó 8369 autobuses eléctricos a baterías (BEB, por sus siglas en inglés), un aumento del 48 % en comparación con 2020, y 259 autobuses a hidrógeno (FCEB, por sus siglas en inglés), todavía una parte muy pequeña de la flota mundial de autobuses, creciendo un 2366 % que el año anterior. En general, se observa un crecimiento significativo y estable registrado en los últimos cinco años (CAGR de la flota global de BEB en los últimos cinco años, período 2017-2021, asciende a alrededor del 74%2,3).
Hoy en día, las acciones no coordinadas son las que principalmente han impulsado el aumento observado, los gobiernos están llamados a desempeñar un papel clave en el establecimiento de políticas de transporte público claras y comprometidas, programas y oportunidades de financiación para permitir que la industria se prepare para la transición a ZEB, y eso es lo que está sucediendo.
De repente, las nuevas políticas están haciendo que el papel de los organismos públicos locales y de los operadores de transporte público (PTO, por sus siglas en inglés) sea fundamental en el proceso de implementación de los autobuses de emisiones cero a corto y mediano plazo, con especial atención al plan Next Generation de la UE, que proporciona apoyo financiero a todos los estados miembros para recuperarse de los efectos adversos de la pandemia del COVID-19. Esta repentina aceleración puede no encajar con el típico largo tiempo de respuesta de las partes interesadas, como se mencionó anteriormente. Como resultado de esta situación, el proceso de toma de decisiones puede, en algunos casos, estar dictado por enfoques esquizofrénicos y consignas políticas que conducen a modelos erróneos. Un ejemplo lo encontramos en Montpellier, donde el ayuntamiento recién canceló un pedido para implementar 50 autobuses a hidrógeno entre 2023 y 2025, luego de darse cuenta de que los buses eléctricos son mucho más económicos en términos de capital y costos de funcionamiento.
Adicionalmente, parece que, sólo por el hecho de que los autobuses sean financiados al 100 %, la mayoría de las entidades públicas se centran en la oportunidad a corto plazo de establecer planes de inversión masivos, sin tener en cuenta el impacto económico vinculado a los posibles mayores costos de funcionamiento del transporte público y los posibles efectos relacionados con los contratos del servicio público actual. Es también por esta razón que Steer es solicitado en la actualidad para asesorar a clientes del sector público y privado de todo el mundo en la implementación de buses eléctricos a batería (BEB) y de pila de combustible a hidrógeno (FCEB) y sus correspondientes infraestructuras de producción y alimentación. En este contexto, la primera y más recurrente pregunta que nos hacen los clientes es: buses eléctricos o a hidrógeno, ¿cuál ganará? Empecemos por decir que las consideraciones son muchas e incluyen numerosos temas multidisciplinarios que necesitan un análisis más detallado, pero los siguientes puntos clave, recopilados sobre el terreno en los últimos años, pueden ser útiles para proporcionar algunos lineamientos:
- Atractivo económico: el cálculo del TCO (Costo total de propiedad), que tiene en cuenta tanto los costos de inversión como los de funcionamiento de los vehículos y las infraestructuras, nos muestra que los autobuses de pila de combustible son, en general, dos veces más caros que los eléctricos. Sin embargo, es probable que la igualdad de costos se alcance entre 2025 y 2030 debido a la ampliación de la fabricación de componentes de FCEB y, en especial, de la cadena de valor del hidrógeno.
- Desarrollo de los costos: la reducción del costo del hidrógeno verde representa el mayor reto para el despliegue de los FCEB a gran escala. Por esta razón, los gobiernos locales, en lugar de concentrarse únicamente en proporcionar financiación pública a los operadores, tienen que empezar a centrarse en proyectos que tengan como objetivo centralizar la producción y distribución de hidrógeno de forma coordinada en algunas grandes plantas para varios usuarios: esto permitiría obtener economías de escala, precios más bajos del combustible y una mejor capacidad de financiación de las inversiones. Un ejemplo es el proyecto italiano "H2ise", cuyo objetivo es introducir una flota de trenes de pila de combustible (primera fase), integrándola con autobuses de pila de combustible para el transporte público local (segunda fase) y con la posibilidad de abrirse al uso por parte de operadores de transporte de mercancías y/o de logística privada (tercera fase);
- Autonomía y tiempo de recarga: las ventajas de los autobuses a hidrógeno, en comparación con los vehículos eléctricos, incluyen tiempos de recarga más cortos (7 minutos frente a 4 horas) y una mayor autonomía, que los hace más adecuados para el transporte urbano de largo alcance (> 450 km diarios). Esto significa que, desde el punto de vista de las operaciones, los FCEB son más comparables a los autobuses ICE[3] y, en consecuencia, los operadores de transporte público los pueden implementar sobre una base de 1 a 1.
- Eficiencia global del proceso: cuando se habla de hidrógeno verde, que se produce mediante electrólisis utilizando electricidad procedente de fuentes renovables, la eficiencia global del proceso desde la producción del combustible hasta el funcionamiento del autobús (de la red a la llanta) suma un 25 – 30 %, en comparación con los autobuses eléctricos, que muestran una eficiencia global casi tres veces mayor (70 – 75 %). Esto significa que, con la tecnología actual, la única forma de hacer funcionar los autobuses a hidrógeno de forma económicamente sostenible es disponer de una fuente de energía renovable, barata y abundante, para los procesos de producción y compresión del combustible.
- Capacidad de fabricación: teniendo en cuenta lo que ofrece el mercado de los FCEB, en la actualidad existen algunas preocupaciones relacionadas con la capacidad de los fabricantes (en comparación con los BEB, hemos visto cómo la cantidad de fabricantes es bastante limitada) para responder a los picos repentinos de demanda de vehículos que pueden aumentar en el corto plazo. Esto podría provocar retrasos importantes en la implementación de los FCEB por parte de los operadores de transporte público y, en consecuencia, ralentizar la transición hacia un escenario de cero emisiones. Además, esto podría amenazar la obtención de financiación pública, que parece concentrarse en la actualidad en plazos muy ajustados.
Dicho esto, y con base en lo que hemos observado de forma empírica en la práctica replantearíamos la pregunta crucial: buses eléctricos o a hidrógeno, ¿cuál es la mejor opción para el contexto local específico?
A pesar que la gran mayoría de las entidades públicas locales y los operadores de transporte tienen prisa por impulsar el cambio a los buses de cero y bajas emisiones, sugerimos que se tome un momento para realizar estudios de pre-factibilidad para evaluar la solución tecnológica (BEB o FCEB) que puede ser más adecuada para el contexto específico. Este ejercicio debería abarcar algunas acciones que se indican a continuación:
- Explorar posibles sinergias con las partes interesadas locales (como las empresas e industrias energéticas);
- Identificar las limitaciones normativas y económico-financieras;
- Evaluar las áreas de aplicación de los buses de emisiones cero;
- Evaluar las limitaciones tecnológicas;
- Definir los aspectos operativos e identificar la solución óptima para el contexto específico;
- Implementar un caso de negocio y evaluar el impacto potencial en el contrato de servicio público.
Autores: Fabrizio Carippo, Francesco Vaninetti
