Después de muchos años de investigación y desarrollo, los vehículos propulsados por combustibles distintos a los actuales diésel y gasolina están entrando por fin en el mercado. Los principales ejemplos son los biocombustibles, el diésel avanzado, el gas natural, el hidrógeno (para las pilas de combustible) y la electricidad (para los enchufes y los híbridos enchufables).
Híbridos enchufables y otros vehículos de propulsión eléctrica
Los coches híbridos enchufables y otros vehículos de propulsión eléctrica son una opción prometedora para reducir la dependencia estadounidense del petróleo y las emisiones de gases de efecto invernadero en el sector del transporte. Los motores eléctricos se benefician de una eficiencia superior a la hora de convertir el «combustible» (electricidad) en potencia mecánica, lo que les da una ventaja significativa sobre los motores de combustión de gasolina a la hora de reducir los costes de combustible y las emisiones de gases de efecto invernadero. Con las actuales tarifas eléctricas al por menor en Estados Unidos -que oscilan entre 0,08 y 0,18 dólares por kilovatio-hora-, abastecer de combustible a un vehículo de pasajeros con electricidad costaría el equivalente a uno o dos dólares por galón de gasolina. Los vehículos híbridos de gasolina y electricidad que pueden cargarse en la red eléctrica, también conocidos como híbridos «enchufables», podrían liderar el cambio hacia una nueva generación de vehículos parcial o totalmente eléctricos. La huella de carbono de los vehículos eléctricos sería significativamente menor con la actual combinación de fuentes de energía que alimentan la red eléctrica estadounidense, y seguiría reduciéndose a medida que el sector eléctrico utilice más energía renovable y se descarbonice. Los híbridos enchufables también podrían ser vehículos de combustible flexible y funcionar con biocombustibles cuando el vehículo no esté funcionando en modo eléctrico. El desarrollo de baterías avanzadas que puedan satisfacer los requisitos de potencia, autonomía y durabilidad es objeto de una considerable inversión pública y privada.
Biocombustibles
Se pueden producir varios combustibles para el transporte a partir de la biomasa, lo que ayuda a aliviar la demanda de productos petrolíferos y a mejorar el perfil de emisiones de gases de efecto invernadero del sector del transporte. El etanol de maíz y caña de azúcar, y el biodiésel de soja, colza y palma aceitera, dominan el mercado actual de los biocombustibles, pero varias empresas están avanzando agresivamente para desarrollar y comercializar una serie de biocombustibles avanzados de segunda generación hechos a partir de materias primas no alimentarias, como residuos municipales, algas, hierbas perennes y astillas de madera. Entre estos combustibles se encuentran el etanol celulósico, el biobutanol, el metanol y una serie de equivalentes sintéticos de la gasolina y el gasóleo. El potencial de reducción de gases de efecto invernadero y de petróleo de los distintos biocombustibles puede variar mucho en función del proceso específico y de las materias primas utilizadas. Los biocombustibles pueden utilizarse en mezclas con gasolina o gasóleo o como combustibles independientes. Hasta que seamos capaces de producir una cantidad significativa de vehículos eléctricos que funcionen con electricidad producida de forma renovable, los biocombustibles seguirán siendo la única fuente disponible de energía limpia y renovable para el transporte.
Células de combustible de hidrógeno
Un vehículo de célula de combustible de hidrógeno es un tipo de vehículo eléctrico que utiliza una célula de combustible en lugar de una batería para alimentar el coche. Las pilas de combustible de hidrógeno pueden ser una fuente limpia, fiable, silenciosa y eficiente de energía eléctrica de alta calidad. Utilizan el hidrógeno como combustible para impulsar un proceso electroquímico que produce electricidad, con agua y calor como únicos subproductos. Las dos aplicaciones principales de las pilas de combustible de hidrógeno son las fuentes de energía estacionarias y los vehículos de pila de combustible de hidrógeno (FCV).
El hidrógeno puede extraerse del agua mediante electrólisis, utilizando energía solar o eólica renovable, energía nuclear o energía fósil. Puede extraerse de la biomasa renovable o del carbón mediante la gasificación a alta temperatura. Mediante catalizadores químicos, también puede obtenerse a partir de biogás renovable, etanol o metanol renovable, o gas natural fósil. El impacto medioambiental de la producción de hidrógeno depende de las fuentes y los procesos a través de los cuales se obtiene el hidrógeno. En la actualidad, la mayor parte del hidrógeno se obtiene a partir de gas natural fósil, emitiendo dióxido de carbono fósil como subproducto.
Los FCVs tienen una autonomía similar a la de un vehículo con motor de combustión interna – 250 a 400 millas por depósito de combustible. Los FCVs están disponibles comercialmente para su alquiler, pero todavía no existe una infraestructura de reabastecimiento de hidrógeno en la mayor parte del país. En California hay algunas estaciones en funcionamiento y otras en construcción. El mayor coste del hidrógeno en términos de energía equivalente se ve compensado por la mayor eficiencia del sistema de propulsión eléctrica en comparación con el motor de combustión interna.
Gas natural
El gas natural, cuando se utiliza como combustible para el transporte, puede emitir hasta un 25 por ciento menos de carbono por unidad de energía que la gasolina convencional y puede obtenerse en el país. El gas natural se utiliza actualmente en muchos autobuses de tránsito, camiones comerciales de corta distancia y algunas otras flotas de vehículos. Su uso en vehículos de pasajeros se ve obstaculizado por el espacio adicional necesario para el almacenamiento de combustible y la limitada disponibilidad de estaciones de servicio, pero ha sido explorado por al menos uno de los principales fabricantes de automóviles.
Diésel avanzado
Una generación más limpia de combustibles diésel y motores diésel avanzados están logrando niveles de emisiones que se acercan a los de los motores de gasolina de bajas emisiones, mientras que los vehículos diésel pueden obtener más de un 25% de ahorro de combustible que los modelos de gasolina comparables. En Estados Unidos, el gasóleo se utiliza principalmente para camiones, autobuses y trenes. Sin embargo, la mitad de los vehículos de pasajeros en Europa funcionan con diésel y la tecnología de diésel limpio puede conducir a un mayor uso en los coches y camiones ligeros de Estados Unidos.