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¿Tiene sentido la energía solar montada en el automóvil?
La semana pasada, el periódico japonés Nikkei causó revuelo al informar que un Toyota Prius rediseñado, que se lanzará el próximo año, vendrá equipado con paneles solares. Los portavoces de Toyota no confirmarán ni negarán el informe, pero varias empresas ya ofrecen kits de techo solar para el Prius, y los investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de EE. UU., En Golden, CO, han estado probando uno en un Prius. modificado para enchufar a la red eléctrica. Su conclusión: por el momento, los híbridos enchufables cargados con paneles solares estacionarios son una opción más eficiente y económica.
¿Vale la pena el costo ?: El techo solar pegado a este Prius combina 146 celdas de silicio cristalino de cuatro pulgadas cuadradas capaces de generar un total de 215 vatios. El panel, que puede agregar cinco millas a la autonomía eléctrica de 50 millas del automóvil, está disponible por $ 3,500 en Solar Electrical Vehicles. Toyota pronto podría instalar de fábrica algo similar.
La idea de las celdas solares montadas en el automóvil no es nueva: a principios de la década de 1990, Mazda ofreció su sedán de lujo 929 con celdas solares opcionales en el techo corredizo de vidrio para impulsar ventiladores que eliminaban el aire caliente del automóvil. Pero la mayoría de los sistemas solares a bordo hasta la fecha han costado varios miles de dólares y han generado menos de 100 vatios de energía, lo que ha mejorado la eficiencia de combustible de un vehículo en solo un pequeño porcentaje. Creo que es más un truco de marketing, dice Andrew Frank, pionero de los híbridos enchufables en la Universidad de California, Davis, y director de tecnología de la escisión de vehículos híbridos UC-Davis. Trenes de transmisión eficientes . Se necesitan kilovatios para conducir realmente el automóvil.
El área de superficie limitada del techo del automóvil es una limitación en la producción de energía de los paneles. Otra es que no se pueden inclinar perpendicularmente al sol para una captura de energía óptima, a diferencia de la mayoría de los fotovoltaicos en edificios o en granjas solares, que siguen al sol o se instalan con una inclinación fija hacia el sur.
Los investigadores de NREL probaron el alcance de estas limitaciones equipando el Prius enchufable que construyeron a principios de este año con el panel solar de techo más potente del mercado. Ensamblado por Vehículos eléctricos solares , con sede en Westlake Village, CA, el panel cubre completamente el techo del Prius y conecta 146 celdas de silicio cristalino de cuatro pulgadas cuadradas capaces de generar un total de 215 vatios. Sin embargo, el ingeniero senior de NREL, Tony Markel, dice que las pruebas de su grupo sugieren que la salida alcanzará un máximo de 165 vatios con un uso normal.
Esa es una pequeña mejora en comparación con el impulso que obtiene el Prius enchufable de su batería adicional de iones de litio. Markel dice que los seis kilovatios-hora de electricidad disponibles con la batería completamente cargada permiten que el Prius de NREL obtenga aproximadamente 100 millas por galón en las primeras 50 millas de conducción, más del doble de la eficiencia de combustible de un Prius estándar. Dicho de otra manera, la carga nocturna debería llevar al automóvil unas 50 millas en conducción liviana. Markel dice que NREL aún tiene que cuantificar el impacto adicional del panel solar, pero que las cinco horas de buena luz solar que ve el automóvil en un día promedio le darían una salida eléctrica de como máximo 0.825 kilovatios-hora. El sistema probablemente aumentaría la eficiencia de combustible del plug-in durante las primeras 50 millas de 100 a 105 millas por galón, dice.
Incluso esa mejora limitada tiene un costo considerable. Solar Electrical Vehicles vende sus paneles por $ 3,500, mientras que NREL podría haber reforzado su batería de litio para extraer otro kilovatio-hora de la red por solo $ 1,000.
Markel señala, sin embargo, que Solar Electrical está produciendo a volúmenes muy bajos, solo dos o tres sistemas por día, según el presidente de la compañía, Greg Johanson. Las economías de escala podrían reducir drásticamente el precio del sistema. Markel dice que optimizar la interfaz electrónica entre el panel solar y las baterías híbridas también podría mejorar el rendimiento. La electrónica va a ser clave, dice. Sé que sus sistemas no están diseñados específicamente para la aplicación, por lo que probablemente no sean el enfoque más eficiente.
El otro panel solar para tejados del mercado, del competidor Solar Electrical Solatec , opera exactamente como Nikkei Dijo que Toyota lo haría: en lugar de cargar la batería del sistema híbrido, carga la batería auxiliar de plomo-ácido que impulsa el aire acondicionado, la radio y otros periféricos del Prius. El sistema actual de Solatec proporciona solo 24 vatios y cuesta $ 1,650 sin instalar, menos de la mitad que el de Solar Electrical. El precio y la producción más bajos son un subproducto de las células solares de película delgada menos potentes que emplea el sistema.
Insatisfecho con el atractivo visual de los paneles flexibles de silicio amorfo que la compañía ha estado usando desde 2005, el presidente de Solatec, Howard Fuller, dice que la compañía ahora está probando un prototipo para su producto de próxima generación utilizando celdas impresas de un desarrollador de plástico fotovoltaico. Tecnologías Konarka . Konarka saca un hermoso panel, dice Fuller. Parece un par de rayas de carreras allá arriba en el techo.
Expertos como Frank y Markel dicen que construir grandes instalaciones solares estacionarias para generar la energía para cargar vehículos eléctricos será más rentable que instalar energía solar a bordo. Queremos que la luz del sol impulse a toda la sociedad, incluido nuestro transporte, dice Frank. Eso, dice, requerirá megavatios de energía. Lo último sería tener todos los centros comerciales y estacionamientos industriales con paneles solares en la parte superior. Te da un poco de sombra y al mismo tiempo está cargando tu coche.
Frank dice que, incluso si la energía solar a bordo es un truco de marketing, podría promover la electrificación del transporte al anunciar la posibilidad de reemplazar la gasolina con energía renovable. No importa si es percepción o real, dice, porque crea conciencia pública.