- Las pruebas piloto de autobuses de hidrógeno se tambalean una y otra vez por sus altos costos y baja confiabilidad, pero algunas agencias de transporte público siguen eligiendo rutas con hidrógeno en lugar de los ya probados autobuses eléctricos de batería
- Incluso las agencias fuertes en la operación diaria pueden apoyarse fácilmente en pronósticos de autoridad y relatos de proveedores si carecen de capacidad interna de análisis para evaluar nuevas tecnologías y alternativas energéticas
- Los autobuses de hidrógeno se presentan como un reemplazo directo en el que “solo hay que cambiar el vehículo y el combustible”, pero en la práctica la infraestructura de recarga y el suministro de combustible son costosos y complejos
- La larga autonomía y la calefacción en invierno parecen ventajas de los autobuses de hidrógeno, pero la mayoría de las rutas urbanas no necesita 1,000 km, y los autobuses eléctricos de batería modernos suelen ofrecer 300–400 km
- Las proyecciones optimistas de costos del hidrógeno de la IEA, IRENA, BloombergNEF, Hydrogen Council y CSIRO, combinadas con el lobby del hidrógeno, retrasan la transición a autobuses eléctricos incluso después de que se revelan los costos reales
Fracasos repetidos en pruebas piloto de autobuses de hidrógeno
- Varias pruebas piloto de autobuses de hidrógeno terminan con conclusiones que eran previsibles incluso antes de empezar
- Los autobuses de hidrógeno son mucho más caros
- Los autobuses eléctricos de batería son más baratos y también más confiables
- Essen and Munheim, en Alemania, tenía 19 autobuses de hidrógeno, pero el costo total aumentó porque debían recorrer largas distancias para repostar
- Zach Shahan, de CleanTechnica, cuestiona por qué el mercado de autobuses de hidrógeno aún no ha desaparecido por completo
Puntos débiles en la toma de decisiones de las agencias de transporte público
- Las agencias de transporte público tienen una gran capacidad operativa para mover pasajeros de forma estable todos los días con presupuestos bajos
- Pero al evaluar afirmaciones sobre nuevas tecnologías o alternativas energéticas, no suelen contar con una experiencia interna profunda, por lo que es fácil que dependan de relatos plausibles pero potencialmente engañosos
- Como el pensamiento de Sistema 1 en Thinking, Fast and Slow de Daniel Kahneman, el juicio intuitivo puede llevar a aceptar narrativas persuasivas sin examinarlas lo suficiente
- Las agencias responden con detalle a problemas inmediatos, como una parada de autobús de la ruta 47 que se rompe repetidamente, pero rara vez revisan decisiones estratégicas más amplias
- El concepto de Kahneman “what you see is all there is” (WYSIATI) describe un estado en el que se enfocan en problemas visibles y familiares, sin mirar ejemplos de la ciudad vecina o de China
- La gran transición pasada de trolebuses a autobuses diésel también se trata como un caso en el que influyó más un proveedor persuasivo que un análisis riguroso
Límites del relato de “reemplazo directo” y de la autonomía
- Los autobuses de hidrógeno suelen describirse como un reemplazo simple en el que basta con cambiar los vehículos y el combustible, dejando todo lo demás igual
- Este relato encaja con el deseo de las agencias de reducir la carga operativa diaria, pero en realidad requiere cambios de infraestructura costosos y complejos
- Los autobuses de celda de combustible de hidrógeno a veces prometen 1,000 km de autonomía, lo que resulta atractivo para gerentes presionados a descarbonizar de inmediato las rutas más largas
- La mayoría de las rutas urbanas de transporte público no necesita autonomías tan extremas
- Algunos autobuses eléctricos de batería están limitados a 200–300 km
- Hoy, los autobuses de batería suelen ofrecer 300–400 km
- Los modelos líderes de Solaris y BYD ya superan los 500 km
- Un mejor enfoque es electrificar primero las rutas promedio e incorporar gradualmente autobuses eléctricos de mayor autonomía a medida que mejoran la tecnología y los costos de las baterías
Operación en invierno y casos de autobuses eléctricos
- Los autobuses diésel calientan fácilmente a pasajeros y conductores con el abundante calor residual de sus motores ineficientes, por lo que los gestores muchas veces no ven la calefacción invernal como un problema aparte
- Los autobuses de celda de combustible también generan suficiente calor residual, pero ese calor proviene del hidrógeno, cuya producción, almacenamiento y transporte son costosos, lo que aumenta la carga económica
- Los autobuses eléctricos de batería usan la batería directamente para calefacción, por lo que su autonomía se reduce aún más, especialmente en inviernos en los que el margen de alcance ya es ajustado
- Los fabricantes tradicionales de autobuses no han invertido activamente en mejor aislamiento y bombas de calor, lo que reduce la eficiencia
- Harbin, en el norte de China, es una región fría con un ice city festival que dura dos meses, pero opera autobuses eléctricos con aislamiento, bombas de calor y calefactores eléctricos radiantes
- Los autobuses de celda de combustible y los diésel también pierden autonomía en verano por el uso del aire acondicionado, y también la pierden en invierno, aunque el impacto es menor
- Los autobuses eléctricos de larga autonomía ya existen, y se espera que aparezcan más modelos y que bajen los precios
Fracasos de autobuses eléctricos e impacto de las proyecciones de costos del hidrógeno
- También hubo fracasos visibles de fabricantes de autobuses eléctricos en Norteamérica y Europa, y el lobby del hidrógeno los destacó rápidamente
- En Norteamérica, la quiebra de Proterra aumentó la cautela de varias agencias de transporte público frente a los autobuses eléctricos de batería
- Sin embargo, hay una interpretación según la cual el foco debió estar más en el riesgo de comprar infraestructura vehicular crítica a una startup
- En Europa, Keolis Nederland tuvo problemas de confiabilidad con 250 autobuses eléctricos BYD recibidos a fines de 2020
- Las preocupaciones de calidad y las fallas frecuentes provocaron interrupciones operativas
- Keolis y BYD trabajaron para resolver los problemas, BYD asumió la responsabilidad del contrato y acordó una compensación confidencial con Keolis
- Los problemas iniciales se informan, pero las correcciones y la respuesta de BYD son menos conocidas
- Otros casos de BYD son más positivos
- En 2013, Schiermonnikoog incorporó 6 autobuses eléctricos BYD, y en una encuesta independiente de 2014 fueron calificados como la mejor flota de autobuses de Países Bajos
- En 2015, Amsterdam Schiphol Airport incorporó 35 autobuses eléctricos BYD K9 para trasladar pasajeros entre terminales y puertas, sin reportes de grandes problemas operativos
- Las agencias de transporte público también se ven influidas por las proyecciones de costos del hidrógeno de instituciones de alta credibilidad como la IEA, IRENA, BloombergNEF, Hydrogen Council y CSIRO
- Estas proyecciones prometían hacia 2020 un futuro de hidrógeno barato, pero desde entonces se han revisado al alza cada año, y se considera que incluso las cifras más recientes subestiman mucho los costos reales de los proyectos
- La investigación de Visa Siekkinen y Andrew Fletcher muestra que los costos reales de los proyectos de electrolizadores son sistemáticamente superiores a las proyecciones de las principales instituciones
- Fletcher considera que el costo real actual de los sistemas ronda en promedio los 3,000 dólares por kW, casi el doble de la proyección de CSIRO
- La subestimación surge de ignorar los costos de balance-of-plant, los requisitos de infraestructura y supuestos agresivos sobre caídas de costos basadas en curvas de aprendizaje
- BloombergNEF empezó a reconocer que sus proyecciones anteriores eran demasiado optimistas y recientemente triplicó su proyección de costos del hidrógeno para 2050, aunque se considera que esa cifra sigue siendo irrealmente baja
- En Canadá, el Canadian Urban Transit Research and Innovation Consortium (CUTRIC) debería analizar casos líderes mundiales y apoyar la transición, pero ha sido criticado por sesgo a favor del hidrógeno y conflictos de interés
- El problema recurrente es una estructura en la que el anclaje, la capacidad limitada de análisis y la vulnerabilidad ante relatos atractivos se combinan para mantener a las agencias de transporte público atrapadas en errores costosos
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
Porque las petroleras están haciendo lobby para impulsar el hidrógeno ineficiente y así retrasar la transición verde: https://adamtooze.substack.com/p/carbon-notes-5-green-hydrog...
La idea central de la cita es que los miembros de la coalición del hidrógeno son actores con intereses en los combustibles fósiles y la petroquímica existentes, y que sus ambiciosos proyectos de hidrógeno podrían consumir en exceso electricidad verde utilizable, con pocos beneficios reales, y retrasar la transición energética
Si el esquema de subsidios se consolida de forma autosostenida, el hidrógeno podría convertirse en la “próxima etanol de maíz”: una industria subsidiada ineficiente demasiado grande como para eliminarla fácilmente
Incluso en el párrafo citado hay otra motivación posible. Puede que las petroleras, al ver la transición energética, estén intentando subirse a la industria del hidrógeno para diversificar sus futuras fuentes de ingresos, lo cual suena como una motivación bastante razonable y aceptable para la mayoría de las personas que no se ven a sí mismas como villanas
Las petroleras se han dedicado a mover fluidos por tuberías y buques cisterna, y el hidrógeno también es un fluido. Quieren seguir haciendo lo mismo, pero la electricidad no encaja con su forma de hacer negocios
Solo hay distintos compromisos y concesiones, además de consideraciones realistas sobre los tiempos reales de despliegue, incluso para solar, eólica y baterías; no hay almuerzo gratis
Cada vez que aparece una energía alternativa que no sea eólica o solar —hidrógeno, biocombustibles, nuclear, cambiar petróleo por gas natural donde sea posible—, es muy marcado el patrón de acusar a quien la propuso de estar obstaculizando de algún modo la transición energética
AC Transit realizó, entre julio de 2020 y junio de 2022, un estudio detallado de dos años que comparó los buses modernos de celda de combustible de hidrógeno y los buses de batería con buses diésel, de celda de combustible e híbridos existentes; cubrió 5 unidades de cada tipo
El resultado principal fue que las celdas de combustible de hidrógeno tienen costos de infraestructura, combustible y mantenimiento mucho más altos que las baterías. Sin embargo, ambas tecnologías aún son menos confiables que el diésel
Los resultados están divididos en 4 volúmenes semestrales: https://www.actransit.org/zebta
La economía del hidrógeno en California es compleja porque las políticas de infraestructura de hidrógeno para vehículos de pasajeros y comerciales han sido irregulares, pero al menos del lado comercial hubo avances el año pasado: https://www.portofoakland.com/port-of-oakland-celebrates-hyd..., https://www.energy.ca.gov/data-reports/energy-almanac/zero-e...
El hidrógeno no es para todos, pero hay casos en los que es útil. La clave es el tiempo de operación, es decir, el tiempo de carga o repostaje; los vehículos de batería pasan más tiempo detenidos por la carga, así que se necesitan más vehículos para cubrir el mismo rango de operación
La carga rápida ayuda, pero afecta la vida útil de la batería y el costo total de propiedad. Todo transporte público ecológico es caro, y los operadores tienen que tomar decisiones difíciles entre ofrecer más cobertura y frecuencias, o brindar mejor calidad del aire y menos ruido para todos
Las celdas de combustible purifican el aire para usar oxígeno, así que además de no emitir contaminantes directamente, funcionan como una gran aspiradora sobre la calle. El polvo de neumáticos es un problema común a todos los vehículos, independientemente del sistema de propulsión
Como alguien que tuvo un Mirai y no tenía acceso fácil a cargadores para vehículos eléctricos, el hecho de poder repostar como con un auto a gasolina realmente ayudaba
Había unos 20 buses de hidrógeno, pero costaban alrededor de 500 mil libras por unidad y además había que conseguir hidrógeno, así que parecen caros. En cambio, los buses de batería van bien: dicen que “actualmente hay más de 1,600 buses de cero emisiones en operación, y TfL apunta a tener una fleet de buses completamente de cero emisiones para 2030 gracias a la ampliación del apoyo gubernamental”
En los presupuestos de 2023 y 2024 también había partidas para buses nuevos, así que probablemente los compraron
En 2003, cuando el presidente George W. Bush anunció la Hydrogen Fuel Initiative, también hubo críticas de que era un intento de la industria petrolera por desviar la atención de los vehículos eléctricos
La idea era que la industria petrolera sabía que la propulsión por hidrógeno no sería viable por un buen tiempo y que los vehículos eléctricos ya eran una amenaza directa a sus ganancias, por lo que empujó al gobierno de EE. UU. hacia el hidrógeno
No pretendo menospreciar a los investigadores e ingenieros que trabajan en propulsión por hidrógeno, pero visto 20 años después, creo que fue diseñado para fracasar
Lo digo medio en broma: https://disney.fandom.com/wiki/Allinol
Ante la pregunta de por qué las agencias de transporte siguen cayendo con los autobuses de hidrógeno, desde la perspectiva de EE. UU. es bastante simple
Primero, las agencias de transporte no tienen una forma razonable de verificar cómo será el futuro. Según los criterios actuales, los autobuses de hidrógeno parecen poder reemplazar a los diésel en una proporción 1:1, pero los autobuses eléctricos a batería parecen requerir un reemplazo de 2:1
Segundo, las normas de la FTA establecen requisitos estrictos sobre cuántos autobuses de reserva se pueden tener, definidos como una proporción entre el tamaño de la flota y el uso de vehículos en hora pico. Si duplicas la flota, esa proporción se rompe por completo
Tercero, más allá de lo que ofrezca BYD o de lo que sea posible en China, las agencias de transporte de EE. UU. tienen que comprar autobuses fabricados en EE. UU. Los fabricantes estadounidenses también tienen productos eléctricos a batería más o menos decentes, pero no están entre los líderes, y tras la quiebra de Proterra hay un número limitado de proveedores competentes. En gran medida, empresas como Gillig pueden decidir qué termina entrando al mercado
La razón por la que los autobuses de hidrógeno siguen resultando atractivos es que los autobuses de ruta fija son uno de los pocos usos en los que, en teoría, el hidrógeno podría tener sentido
Un autobús puede repostar mucho más rápido que cargar una batería equivalente y, al consumir combustible, se vuelve más liviano y mejora su eficiencia. Sobre todo, puede repostar siempre en el mismo lugar: la cochera central a la que regresan todos los autobuses de esa red de rutas
Pero en estos proyectos, la estación de repostaje no se instala en la cochera central, sino en lugares como una antigua gasolinera, un parque industrial o cerca de un puerto. Por lo general, porque eran ubicaciones convenientes para el proveedor de hidrógeno, que espera que lleguen otros clientes, aunque en la práctica es muy probable que no lleguen
Además, también existe un alto riesgo de que el proveedor de hidrógeno se retire. Entonces la siguiente estación de carga más cercana podría quedar absurdamente lejos
Para que los autobuses de hidrógeno tengan futuro, tendrían que gestionarse de forma mucho más centralizada de principio a fin, y en la etapa inicial probablemente también haría falta financiamiento público. Al final, en muchos lugares probablemente no se meterán en tanta complejidad porque los autobuses eléctricos son una solución de “enchufar y listo”
Para lograr una densidad energética razonable, hay que comprimir el hidrógeno a 10,000 psi, y los tanques capaces de soportar esa presión son tan pesados que el peso del gas en su interior es casi despreciable. Sobre todo porque los vehículos terrestres tampoco son extremadamente sensibles al peso
Como todos los autobuses son gestionados por la misma empresa, se podrían cargar baterías de repuesto mientras los autobuses circulan con las suyas y cambiarlas cuando haga falta. Me pregunto si hay algún problema oculto en este enfoque
Bastaría con enchufarlos a una toma de alta potencia y operarlos cuando la demanda de la red eléctrica sea baja. No se puede perforar y refinar petróleo en la cochera de autobuses, pero con el hidrógeno vale la pena cuestionar la suposición de que necesariamente hay que recibir el combustible de un proveedor
No tengo claro qué ventajas aportan las economías de escala en la electrólisis
¿Podría ser útil para maquinaria agrícola o vehículos de construcción?
Por ejemplo, CUMTD (mtd.org), que atiende a la ciudad universitaria de Champaign-Urbana en Illinois, es un excelente sistema de autobuses para una zona de unas 200 mil personas, muy apreciado por los residentes, y su administración siempre adopta nuevas tecnologías
De hecho, tiene infraestructura de hidrógeno en la cochera, y esa infraestructura funciona con 100% energía solar: https://mtd.org/inside/projects/zero-emission-technology/
Honestamente, pensé que las baterías ya habían ganado por completo este mercado
Todavía no termino de acostumbrarme a los autobuses eléctricos. Un autobús de dos pisos de 20 toneladas debería sonar como si fuera a explotar en cualquier momento; que se mueva casi en silencio se siente antinatural
Sería ideal que un autobús pudiera cubrir todo el turno del conductor sin recargar, pero si no puede, se diseñan las rutas para que el conductor pueda cambiar de autobús y se compra uno más. Es decir, un problema tecnológico se convierte en un problema de dinero
Los autobuses ya son bastante pesados de por sí, así que el peso de la batería no tiene un impacto tan grande como en un auto pequeño
Se los compraron a una startup, pero tenían problemas estructurales y al final los autobuses terminaron fallando: https://www.ithaca.com/news/ithaca/tcat-pulls-all-electric-b...
Ahora los fabricantes tradicionales de autobuses hacen buenos autobuses eléctricos, pero nosotros no tenemos dinero para comprar reemplazos
Personalmente, siento que hacer que los autobuses sean más silenciosos es un gran avance para que la vida urbana cotidiana sea más agradable
Las agencias de transporte carecen de la experiencia técnica para distinguir la verdad de la mentira en el marketing de cleantech
No son las únicas: las valoraciones excesivamente infladas de Nikola y Tesla también son ejemplos de cómo se exageraron con éxito, ante inversionistas y el público, las capacidades casi mágicas de nuevas plataformas de transporte, aunque de maneras muy distintas
Pero las decisiones que salen de esa información muchas veces dependen del consejo directivo de la agencia de transporte, y a veces ese consejo presta más atención a los interesados en el hidrógeno que le susurran al oído que al grueso informe que acaba de pagar
Estoy esperando a que vuelvan los autobuses con volante de inercia: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gyrobus
Solo viendo las desventajas, un autobús para 20 personas con una autonomía de 2 km necesitaba un volante de inercia de unas 3 toneladas, y un volante girando a 3,000 rpm tiene una velocidad en el borde exterior del disco de 900 km/h, así que requiere sujeciones especiales y dispositivos de seguridad.
Realmente es un misterio por qué no se masificó.
Es mejor el flujo que el almacenamiento, y la catenaria gana.
La respuesta son motivos políticos y lobby.
El hidrógeno lo producen las grandes compañías petroleras y gasíferas. Si impulsan vehículos de hidrógeno en vez de eléctricos a batería, pueden seguir manteniendo su negocio.
Promocionan el hidrógeno como una alternativa verde al petróleo, pero hoy la mayor parte del hidrógeno se produce con base en combustibles fósiles, y eso no cambiará mucho en los próximos 10 años.
No entiendo por qué la gente reacciona como si fuera alérgica a los híbridos.
Es como: “la electricidad tiene poca autonomía y el combustible es caro, así que habrá que elegir una de las dos opciones”.
El tren motriz ideal lo inventó Toyota hace más de 20 años, y parece que nadie salvo Honda y yo se dio cuenta.
La experiencia es mucho mejor tanto como pasajero como ciudadano que vive junto a una parada de autobús. Son suaves, silenciosos, no huelen y no tienen un motor calentando la parte trasera del autobús en verano. Después de acostumbrarme a los autobuses eléctricos, ya no quiero subirme a un autobús diésel.
Manejo un híbrido Toyota y es mejor que un auto puramente de combustión interna, pero igual hay que cambiarle el aceite y, por alguna razón, cuando funciona con mezcla rica, los gases de escape huelen mal.
No reducen la complejidad del motor de combustión interna y del sistema de escape —es decir, más de 1,000 piezas que deben mecanizarse con tolerancias muy bajas—, y encima agregan una transmisión más compleja que debe manejar dos entradas, además de un tren motriz eléctrico.
En eficiencia energética y aceleración, vale la pena. Incluso un motor eléctrico pequeño entrega mucho torque a baja velocidad y complementa al motor de combustión de alta potencia hasta que este alcanza su régimen, especialmente antes de que los turbocargadores de la mayoría de los autos modernos tomen vueltas.
Pero incorporarlo de verdad en el diseño de un auto moderno es técnicamente difícil. No es como en los autos de los 90, donde había espacio libre para meter piezas; en los autos modernos, cada centímetro cúbico ya está calculado por la seguridad en choques.
Tampoco lo fabrican solo Toyota y Honda. Las automotrices estadounidenses ofrecen vehículos con powertrains híbridos similares desde hace unos 20 años, y las alemanas empezaron un poco después.
Solo que, en muchos casos, no son modelos separados como el Prius, sino que se ven casi iguales que los autos y camionetas no híbridos del mismo modelo, con apenas una insignia híbrida.
Ahora en mi familia tenemos 3 vehículos eléctricos. Los híbridos son mejores que los autos puramente de combustión interna, pero los eléctricos son mucho mejores que ambos. Podría hablar mucho de las ventajas de los eléctricos, pero quizás no se entiendan hasta tener uno.
Para algunas personas, como quienes viven en departamentos sin lugar para cargar, un híbrido está bien.