Autos eléctricos con paneles solares en el techo ganan popularidad: ¿cómo funcionan?

Un vehículo eléctrico que funcione totalmente con energía solar sigue siendo un sueño inalcanzable, pero los paneles de techo están apareciendo en modelos como el Sonata de Hyundai o el Prius de Toyota

Paneles fotovoltaicos instalados por Sud Energies Renovables SL en el tejado de la sede del Banco de Sabadell SA en Sant Cugat del Vallés, España, el miércoles 10 de marzo de 2021.
Por Kyle Stock
30 de marzo, 2023 | 02:55 AM

Bloomberg — Cada dos años, estudiantes de ingeniería de todo Estados Unidos compiten en el Desafío Solar Americano, en el que una decena de escuelas crean un coche diseñado para llegar lo más lejos posible impulsado exclusivamente por el sol. En 2022, el Instituto Tecnológico de Massachusetts se llevó el primer premio con un coche que parece una mesa de ping-pong con ruedas. En su mejor día, el Nimbus recorrió unas impresionantes 869 millas (1.398 kilómetros), aproximadamente la distancia de Nueva York a Milwaukee. Por supuesto, hay que tener en cuenta algunos aspectos poco prácticos: La Nimbus no puede llevar pasajeros, y mucho menos un montón de comida.

La búsqueda de un auto solar que sea a la vez funcional, útil y práctico no sólo ha dejado perplejos a los jóvenes magos del MIT. En febrero, Sono Group NV anunció que abandonaría su coche eléctrico solar Sion al no conseguir reunir fondos suficientes para el proyecto. Un mes antes, la start-up holandesa Lightyear suspendió la producción de su coche solar de 250.000 euros (US$264.450) y se declaró en quiebra. (La californiana Aptera Motors, aunque está satisfecha con su máquina solar de tres ruedas, ha tenido problemas para completar una campaña de crowdfunding para ponerla en producción.

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Desde hace unos 40 años, las empresas automovilísticas, las nuevas empresas y los aficionados al bricolaje persiguen el coche eléctrico sin enchufe, que podría recargarse de forma inalámbrica mediante fotones. Pero mientras los obstáculos logísticos y económicos siguen obstaculizando esos proyectos, el futuro más inmediato de los vehículos solares está cada vez más claro: sistemas más pequeños, ligeros y baratos, construidos para aumentar sutilmente la conducción eléctrica, en lugar de alimentarla por completo. Este enfoque práctico es el papá vaquero de la conducción solar, y en un par de años podría estar en todas partes.

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El Hyundai Sonata no es especialmente rápido ni grande; ni siquiera es totalmente eléctrico. No hay coche más anticuado que esta berlina híbrida, que lleva existiendo de alguna forma desde 1985, excepto por el techo del Sonata, que en los modelos más nuevos brilla como las escamas de un pez. Una mirada más atenta revela que el techo está recubierto de una lámina de células fotovoltaicas que, de forma casual y muy lentamente, aportan unos tres kilómetros de autonomía extra al día al sistema híbrido del coche, dependiendo de la nubosidad.

Toyota también vende un techo solar como opción adicional de 610 dólares para su Prius híbrido. A ese precio, la empresa no espera que muchos clientes se decidan a comprarlo, aunque los que juegan a largo plazo podrían hacerlo. Los paneles del Prius permiten recorrer unos 776 kilómetros al año con energía solar, lo que equivale a unos 14 litros de gasolina. Al precio actual de la gasolina, el techo se amortiza en unos 13 años. Toyota dice que está considerando un sistema similar para el bZ4X, su nuevo vehículo totalmente eléctrico. Hyundai, por su parte, está elaborando planes para añadir paneles solares al Ioniq 5, su vehículo eléctrico estrella, que cuesta a partir de US$41.450.

Se trata de una especie de “encogerse de hombros, ¿por qué no?”, afirma Jenny Chase, analista de BloombergNEF. “Los coches del futuro llevarán de serie un poco de energía solar en el techo”.

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Incluso Elon Musk está de acuerdo. El director ejecutivo de Tesla ha dicho -o, tuiteado- que los compradores de su largamente prometido Cybertruck podrán añadir energía solar como opción, integrada en la cubierta de la cama de la camioneta y posiblemente como “alas” desplegables. Musk también ha dicho que un coche es uno de los lugares menos eficientes para colocar energía solar.

No se equivoca. En primer lugar, los paneles captan mejor los fotones cuando están ligeramente inclinados (por ejemplo, 30 grados respecto al suelo) que cuando están paralelos o perpendiculares al cielo. Y con un ecosistema automovilístico cada vez más conectado a los electrones (incluida la infraestructura de recarga), los sistemas solares en el auto no tienen por qué hacer todo el trabajo pesado. Cualquier vehículo eléctrico puede alimentarse con energía solar conectándolo a un conjunto de paneles en casa o a un cargador que funcione con energía solar.

“El vehículo no es el lugar en el que estas dos tecnologías podrían interactuar de forma más sustancial”, afirma Jessika Trancik, la profesora de ingeniería que está detrás del CarbonCounter del MIT. Sin embargo, Trancik admite el valor psicológico de disponer de un hilo de carga cada vez que hay luz, sobre todo para los clientes de lujo. También dice que “puede que lleguemos a un punto en el que tenga más sentido económico para una amplia gama de vehículos tener algo de energía solar instalada”.

Sin duda, el análisis coste-beneficio de las instalaciones solares a pequeña escala no ha dejado de mejorar a medida que los equipos fotovoltaicos se abaratan y se hacen más eficientes. En la última década, el precio de los módulos solares por vatio de potencia producida ha caído un 78%, hasta aproximadamente 0,24 céntimos por vatio, según BloombergNEF. A ese ritmo, un panel del tamaño del del Sonata ha bajado de US$222 a unos 48. BloombergNEF espera que la abundancia de productos baratos continúe este año con la llegada al mercado de otros nueve fabricantes de paneles, lo que supone un aumento del 50% respecto a la cosecha actual.

 El precio de los módulos fotovoltaicos se ha desplomado en la última década, mejorando drásticamente la rentabilidad de las instalaciones solares a pequeña escala.

Aún así, el caso de uso de un coche verdaderamente solar sigue siendo limitado, esencialmente a la conducción en rutas extremadamente remotas -lejos de edificios y cargadores de vehículos eléctricos- y para distancias extremadamente pequeñas. Marte, por ejemplo, es el caso perfecto; el trayecto semanal al entrenamiento de fútbol, no tanto.

Pero la falta de sentido práctico no impide que las empresas sigan intentándolo; al fin y al cabo, el sol es difícil de ignorar y nunca deja de aparecer. La próxima edición del American Solar Challenge se celebrará en junio, y Aptera es una de las muchas empresas que siguen trabajando para conseguir que un turismo impulsado por el sol supere la línea de meta de la financiación.

En lugar de intentar maximizar el tamaño del panel solar del coche, Aptera se propuso minimizar el tamaño del propio coche. Su vehículo, bautizado como Gamma, se asemeja a un renacuajo con piel de silicona; incluso las puertas se abren en tijera como branquias. El Gamma es un 36% más ligero que un Toyota Prius, un 38% más aerodinámico que un Tesla Model S y reduce la resistencia a la rodadura al utilizar tres ruedas en lugar de cuatro. Como resultado, el látigo de Aptera puede exprimir unas 40 millas al sol de un día, algo más que las 31 millas diarias que recorre el conductor medio estadounidense.

“En realidad, se trata de una ecuación matemática”, explica Chris Anthony, cofundador y director ejecutivo de Aptera. “Resulta que pudimos dar con una fórmula y una solución realmente convincentes”.

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Cuando Anthony empezó a fabricar la Gamma hace una década, los paneles solares eran la mitad de eficientes que ahora, y los motores eléctricos y las baterías de iones de litio tenían un precio prohibitivo. Hoy, Aptera se aprovecha de los miles de millones de dólares en I+D que la industria automovilística ha invertido en electrificación en los últimos años.

Pero el sol, en el mejor de los casos, tarda en cargarse. Recargar la plataforma Aptera únicamente con la batería del techo tarda aproximadamente una semana, aunque la Gamma también se puede enchufar. Y Aptera no está ni mucho menos preparada para la carretera, al menos no a gran escala. La empresa está presentando su prototipo a los inversores, con la esperanza de conseguir un cheque lo suficientemente grande como para producir el vehículo en masa.

Mientras tanto, la mayoría de los estadounidenses no quieren sacrificar tamaño y comodidad por sostenibilidad en la carretera; quieren “casas rodantes”, dice Anthony. Pero Aptera no necesita que la mayoría de los estadounidenses compren su vehículo; sólo necesita unos pocos, y los 42.000 que ya lo han pedido son un buen comienzo. Mientras el mercado de la conducción solar sigue evolucionando, lo que no ha cambiado es el argumento de venta de Anthony: “Obtienes todo el combustible de la gigantesca central nuclear del cielo”.

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