Vehículo eléctrico para niños
Datos para niños Vehículo eléctrico |
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| Datos generales | ||
| Período | Siglo XIX-presente | |
| Configuración | ||
| Propulsión | Eléctrica | |
| Planta motriz | ||
| Motor | Eléctrico | |
Un vehículo eléctrico es un medio de transporte que se mueve gracias a uno o más motores eléctricos. Estos vehículos pueden obtener su energía de una fuente externa, como un cable que les suministra electricidad. También pueden ser autónomos, lo que significa que llevan su propia fuente de energía. Esta fuente puede ser baterías, paneles solares o un generador eléctrico que convierte combustible en electricidad.
Existen muchos tipos de vehículos eléctricos. Algunos son de carretera, como coches y motos. Otros son de ferrocarril, como los trenes. También hay embarcaciones que se mueven en la superficie del agua o submarinos bajo ella. Incluso existen aviones eléctricos, drones de transporte y naves espaciales que usan electricidad.
La forma en que se mueven puede ser con ruedas o hélices impulsadas por motores que giran. En otros casos, usan motores que no giran, como los motores lineales. Un ejemplo de esto es el tren de levitación magnética, que usa el electromagnetismo para flotar y moverse.
Para uso personal, los vehículos eléctricos más comunes son coches, motos, motonetas, patinetes y bicicletas.
Los vehículos eléctricos aparecieron a mediados del siglo XIX. En ese tiempo, la electricidad era la forma preferida de mover los vehículos. Ofrecía una comodidad y facilidad que los coches de gasolina de la época no tenían. Sin embargo, durante más de 100 años, los motores de combustión interna (los que usan gasolina) dominaron el transporte. A pesar de esto, la electricidad siguió siendo la principal forma de mover trenes y vehículos más pequeños.
En el siglo XXI, los vehículos eléctricos han vuelto a ser muy importantes. Esto se debe a los avances tecnológicos y a la necesidad de cambiar a energías más limpias. El objetivo es ayudar a frenar el cambio climático, siguiendo acuerdos como el de París. Por eso, muchos países han creado leyes e incentivos para que más personas usen vehículos eléctricos.
Se esperaba que la compra de vehículos eléctricos aumentara del 2% al 22% para el año 2030. Pero estas estimaciones se han quedado cortas. En 2021, la Unión Europea decidió aumentar su objetivo de reducir los gases de efecto invernadero para 2030. Esto significa que al menos 30 millones de vehículos deberán ser de cero emisiones para ese año. Esto ha llevado a la mayoría de los fabricantes de automóviles a planear dejar de producir coches con motores de combustión.
Contenido
Historia de los vehículos eléctricos
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La invención del primer vehículo eléctrico se atribuye a varias personas. En 1828, Ányos Jedlik, un inventor húngaro, creó un pequeño coche que funcionaba con su motor eléctrico. En 1834, Thomas Davenport, un herrero de Vermont, construyó algo similar que se movía en una pista electrificada. En 1835, el profesor Sibrandus Stratingh de Groninga, Países Bajos, y su asistente Christopher Becker, hicieron un coche eléctrico pequeño. Este usaba baterías que no se podían recargar.
La primera locomotora eléctrica fue construida en 1837 por el químico Robert Davidson de Aberdeen. Funcionaba con una batería de células galvánicas. Davidson luego construyó una locomotora más grande llamada Galvani. Esta se mostró en una exposición en 1841. El vehículo pesaba siete toneladas y podía arrastrar una carga de seis toneladas a 6.4 kilómetros por hora. Fue probado en un ferrocarril en Escocia, pero las baterías no tenían suficiente potencia para un uso general. Los trabajadores del ferrocarril la destruyeron, ya que la veían como una amenaza para sus empleos.
Las baterías recargables, que son esenciales para los vehículos eléctricos, no aparecieron hasta 1859. Fue entonces cuando el físico francés Gaston Planté inventó la batería de plomo y ácido. Otro científico francés, Camille Alphonse Faure, mejoró mucho este diseño en 1881. Sus mejoras aumentaron la capacidad de las baterías y permitieron fabricarlas a gran escala.
El interés en los vehículos a motor creció mucho a finales del siglo XIX y principios del siglo XX. Los taxis eléctricos con batería empezaron a usarse en Londres en 1897. Walter C. Bersey diseñó una flota de estos taxis, que fueron apodados "los colibríes" por el sonido que hacían. En el mismo año, en Nueva York, una compañía empezó a usar 12 carruajes eléctricos.
Después de tener éxito a principios del siglo XX, el coche eléctrico empezó a perder popularidad. Esto se debió a varios factores. Para la década de 1920, las carreteras mejoradas necesitaban vehículos que pudieran viajar más lejos. El descubrimiento de grandes reservas de petróleo hizo que la gasolina fuera muy accesible y barata. Los coches de gasolina podían viajar más lejos y más rápido que los eléctricos. Los coches eléctricos estaban limitados a la ciudad, con velocidades de 24 a 32 km/h y un alcance de 48 a 64 km.
La popularidad de los vehículos eléctricos ha estado ligada a momentos de cambio en la energía. Por ejemplo, en California se creó una ley que obligaba a los fabricantes a ofrecer coches eléctricos. En China, se estableció un sistema de cuotas que exige un porcentaje mínimo de ventas de vehículos eléctricos.
Desde el Acuerdo de París, la necesidad de una transición energética ha impulsado leyes que aceleran el uso de la movilidad eléctrica. Esto incluye ayudas económicas y el desarrollo de la infraestructura necesaria. En enero de 2022, una marca de vehículos francesa anunció que todos sus modelos serían eléctricos a partir de 2030.
Avances tecnológicos en vehículos eléctricos
La invención de la tecnología semiconductora de metal-óxido MOS fue clave para los vehículos eléctricos modernos. El Transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor, inventado en 1959, llevó al desarrollo del MOSFET de potencia en 1969 y al microprocesador en 1971.
El MOSFET de potencia y el microcontrolador fueron grandes avances. Los convertidores de potencia MOSFET permitieron que los motores funcionaran a frecuencias más altas, lo que los hizo más fáciles de controlar, redujo la pérdida de energía y bajó los precios. Los microcontroladores podían manejar el control de la potencia y la duración de la batería. Otra tecnología importante son las baterías de ion de litio, inventadas en la década de 1980. Estas baterías permitieron que los vehículos eléctricos pudieran recorrer largas distancias.
Cómo obtienen electricidad los vehículos eléctricos
Los vehículos eléctricos se pueden clasificar según cómo obtienen su energía.
Conexión a fuentes externas
- Conexión directa a plantas de generación: Esto es común en locomotoras eléctricas, trolebuses y trolecamiones. Reciben electricidad directamente de cables.
- Vehículos eléctricos en línea (OLEV): Estos vehículos se cargan sin cables por inducción. Usan módulos de recarga que están bajo la carretera.
Generadores a bordo y vehículos híbridos
- Generación a bordo con motor diésel: Como las locomotoras diésel-eléctricas, que usan un motor diésel para generar electricidad.
- Generación a bordo con celda de combustible: Los vehículos con celda de combustible producen electricidad a partir de una reacción química.
- Generación a bordo con energía nuclear: Usada en submarinos y portaaviones para generar electricidad.
- Fuentes renovables: Como la energía solar o eólica. Los vehículos con carga solar usan paneles para captar la energía del sol.
Almacenamiento de energía a bordo
Estos sistemas guardan la energía eléctrica que obtienen de fuentes externas. Luego, usan esa energía para moverse.
- Vehículos 100% eléctricos: Estos vehículos solo usan electricidad. Almacenan la energía en baterías de ion de litio.
- Almacenamiento de energía cinética: El girobús es un autobús eléctrico que guarda energía en un volante de inercia que gira muy rápido.
- Almacenamiento de energía estática: Algunos vehículos usan supercondensadores para almacenar energía eléctrica.
Tipos de vehículos eléctricos por electrificación
Aquí te mostramos las categorías de vehículos eléctricos, ordenadas por el nivel de electrificación:
- Vehículo híbrido (HEV): No se pueden conectar a la red eléctrica para recargarse.
- Vehículo híbrido eléctrico enchufable (PHEV): Pueden recargarse conectándose a la red eléctrica.
- Vehículo de rango extendido (REEV): Son eléctricos, pero tienen un pequeño motor de gasolina que genera electricidad para extender su autonomía.
- Vehículo eléctrico de batería (BEV): Son vehículos 100% eléctricos, solo usan baterías.
- Vehículo eléctrico de pila de combustible (FCEV): Usan hidrógeno para generar electricidad en una pila de combustible.
Ventajas y desventajas de los vehículos eléctricos
Los vehículos eléctricos tienen puntos a favor y en contra.
Ventajas de los vehículos eléctricos
- Menos contaminación: Reducen las emisiones de dióxido de carbono (CO2) y otras partículas. Esto mejora la calidad del aire y la salud de las personas.
- Menos ruido: Son mucho más silenciosos que los vehículos de gasolina, lo que reduce la contaminación acústica en las ciudades.
- Ahorro económico: Recargar un coche eléctrico es mucho más barato que llenar el tanque de gasolina. Esto puede ahorrar mucho dinero a largo plazo.
- Mayor eficiencia: Los motores eléctricos son muy eficientes, aprovechando casi el 95% de la energía. Los motores de gasolina solo aprovechan alrededor del 30%.
- Menos averías: Tienen menos piezas móviles, lo que significa menos posibilidades de fallos mecánicos y un menor costo de mantenimiento.
- Aceleración rápida: Los motores eléctricos entregan su máxima potencia desde el principio, lo que permite una aceleración muy rápida.
- Incentivos y beneficios: Muchos gobiernos ofrecen ayudas económicas, impuestos más bajos, acceso a zonas de bajas emisiones y estacionamiento gratuito o con descuento.
Desventajas de los vehículos eléctricos
- Precio inicial más alto: Suelen ser más caros de comprar que los vehículos de gasolina.
- Degradación de las baterías: Las baterías pierden capacidad con el tiempo y reemplazarlas puede ser costoso.
- Reciclaje de baterías: El proceso de reciclaje de las baterías es un desafío.
- Falta de puntos de carga: En algunas zonas, no hay suficientes estaciones de recarga.
- Autonomía limitada: Algunos modelos tienen un alcance limitado antes de necesitar recargarse.
- Tiempo de carga: Recargar una batería puede llevar desde media hora hasta 12 horas, mucho más que los 5 minutos para llenar un tanque de gasolina.
Movilidad eléctrica compartida
Desde 2017, han surgido en muchas ciudades servicios de movilidad eléctrica compartida. Esto incluye patinetes, bicicletas, coches y motocicletas que se pueden alquilar por poco tiempo. Estos servicios no solo ofrecen las ventajas de los vehículos eléctricos, sino que también ayudan a reducir el tráfico en las ciudades y ofrecen una nueva opción de transporte público.
Políticas de apoyo a los vehículos eléctricos
La Agencia Internacional de la Energía (IEA) sugiere que la gasolina y el diésel deberían tener impuestos que reflejen el daño que causan a la salud y al medio ambiente. A veces, los gobiernos usan las compras públicas para animar a los fabricantes nacionales de vehículos eléctricos. Muchos países planean prohibir la venta de vehículos que usan combustibles fósiles entre 2025 y 2040.
Muchos gobiernos ofrecen incentivos para promover el uso de vehículos eléctricos. El objetivo es reducir la contaminación del aire y el consumo de petróleo. Algunos incentivos buscan compensar el precio de compra con una ayuda económica. Otros incluyen impuestos más bajos o exenciones, y la inversión en infraestructura de carga.
Las empresas que venden vehículos eléctricos a veces se asocian con empresas de electricidad locales. Así pueden ofrecer grandes beneficios a quienes compran vehículos eléctricos.
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Véase también
En inglés: Electric vehicle Facts for Kids
