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“Los costes de producción impiden que el hidrógeno pueda ser, a día de hoy, una fuente de combustible para vehículos convencionales”
“El transporte público debería ser eléctrico”
“El coste energético y ambiental para mover a una persona por la ciudad es menor con un autobús eléctrico que con uno de gas”
Profesor titular del Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial (ESAII) de la UPC, y director del Instituto de Organización y Control de Sistemas Industriales (IOC), Robert Griñó investiga sobre sistemas de control realimentado y es miembro del Comité Académico de CARNET, el hub de movilidad impulsado por la UPC, SEAT y Volkswagen, y coordinado por CIT UPC.
Es ingeniero industrial especializado en automática ¿Cómo conecta su investigación con el mundo de la automoción?
Mi relación con este ámbito está vinculada a la electrificación de los vehículos. Nos centramos en investigar los procesos de conversión de la energía eléctrica, y es un área que está en expansión.
Dirige el IOC, Instituto de Organización y Control de Sistemas Industriales de la UPC ¿Qué relación tiene el centro con la investigación asociada a la movilidad y la automoción?
En el IOC nos centramos en tres ámbitos: Control, Robótica y dirección de operaciones y Cadena de suministro. En relación con la movilidad, trabajamos en la conversión energética en el vehículo eléctrico y en cargadores eléctricos, colaborando con empresas del sector de la electrónica de potencia y la automoción. Y, por otra parte, investigamos en temas de logística, por ejemplo, en los sistemas de reparto de última milla.
El vehículo autónomo se abre paso en el ámbito industrial y profesional, pero su introducción en el mercado de los particulares va mucho más retrasada ¿Por qué?
En una instalación industrial el entorno de trabajo es más o menos conocido. Los vehículos robóticos se mueven mejor por estos espacios, pero en las calles y carreteras se encuentran con una miríada de situaciones, por ejemplo, de tipo climatológico. Y hay aspectos legales en el uso de vehículos autónomos que todavía no están resueltos, como los casos de siniestros y accidentes.
Investigan en el entorno del vehículo eléctrico, que sigue teniendo como hándicap la autonomía, vinculada a las baterías y su carga ¿En qué consiste su trabajo?
Nos centramos en el diseño de controladores para los convertidores electrónicos de potencia que llevan los vehículos, y especialmente en el sistema de tracción. Uno de los últimos proyectos en los que trabajamos consiste en generar un convertidor único para gestionar los intercambios energéticos entre los diferentes buses de tensión continua de los vehículos. Es decir, entre los buses de tensión alta, con baterías de entre 300 y 400 voltios, y los buses de tensiones bajas, 48 y 12 voltios, que alimentan los sistemas auxiliares como, por ejemplo, las luces y el climatizador. Tratamos de mejorar la eficiencia del sistema manteniendo la calidad eléctrica.
Prototipo experimental (derecha) del convertidor (izquierda, recuadro verde) del proyecto Control avanzado de sistemas multibus cc embarcados en automóviles (coDCcar) financiado por la Agencia Estatal de Investigación.
¿Estamos ante el despegue real de la movilidad eléctrica?
En relación con el desarrollo de la movilidad eléctrica hay problemas que se están soslayando. En referencia a las cargas esto tiene que ver con la configuración de las ciudades: la mayoría de los coches particulares no disponen de un garaje donde aparcar, lo que dificulta el proceso de recarga de las baterías. Por otra parte, la red eléctrica está dimensionada para los usos y consumos actuales. Si aumenta la demanda de potencia sería preciso cambiar los elementos de distribución, desde los transformadores al cableado.
Pero la ventaja respecto a la reducción de emisiones es importante…
Depende del pool de generación eléctrica de cada país. Por ejemplo, en Noruega y en Francia consiguen energía eléctrica generando muy poco CO2. En el primer caso por la gran presencia de generación hidroeléctrica y en el segundo por la nuclear. En otros países con sistemas que basan su generación en el uso del carbón y del gas esto no es así.
¿Es fundamental la universalización del 5G para el desarrollo de los vehículos conectados?
Los vehículos conectados necesitan de un canal de comunicación eficiente, rápido y de baja latencia. Y el 5G permite manejar un gran volumen de información que se envía y recibe en lapsos de tiempo muy cortos. Esto es crítico en este tipo de vehículos, porque hay que tomar muchas decisiones rápidamente.
Una parte de sus investigaciones están orientadas al control de vehículos que circulan en modo platooning ¿Cuándo abandonará esta tecnología la fase de pruebas y comenzará a implementarse?
Insertar vehículos autónomos en el flujo de la circulación puede beneficiar al conjunto del sistema, y en nuestro grupo de investigación trabajamos en el estudio de este tipo de casos desde un punto de vista teórico. Pero para que esta tecnología sea una realidad es preciso que estemos dispuestos a introducir el vehículo autónomo en el sistema general de movilidad. Si hablamos de carreteras en buenas condiciones, como las autopistas, no veo problema para que, en un futuro cercano, los camiones puedan moverse utilizando el platooning.
También ha investigado sobre pilas de combustible ¿Por qué no ha despegado el uso del hidrógeno en la automoción?
He trabajado en el control de convertidores electrónicos para acondicionar la energía eléctrica de las pilas de combustible. En concreto, nos centramos en intentar que el suministro por parte de la pila fuera lo más constante posible, independientemente de que las cargas fueran variables, para no perjudicarla. El hidrógeno tiene la ventaja de la recarga respecto a los eléctricos, el sistema de repostaje es más sencillo, pero debe resolverse el problema de su generación, porque la electrolisis tiene unos rendimientos muy bajos. Ya hay autobuses que utilizan esta tecnología, pero creo los costes de producción impiden que el hidrógeno pueda ser, a día de hoy, una fuente de combustible para vehículos convencionales.
¿Cuál será el impacto de la introducción a gran escala de vehículos eléctricos y autónomos en las ciudades?
Los vehículos de movilidad personal, como patinetes y bicis eléctricas, son una buena solución para los entornos urbanos. En el caso de patinetes y bicicletas la eficiencia del sistema es muy alta: desplazan al usuario con baterías pequeñas que se cargan rápido, tienen una autonomía razonable y el coste energético de los desplazamientos es adecuado a la finalidad deseada.
¿Y en el caso del transporte público?
El transporte público debería ser eléctrico. El metro lo es, y los tranvías. Los autobuses movidos por baterías ya son una realidad, y en Barcelona hay al menos una línea electrificada. En otros países hay trolebuses movidos por electricidad, pero aquí seguimos viéndolos como algo antiguo. Hay que tener en cuenta la eficacia de cada uno de los sistemas. Tengo la impresión de que el coste energético y ambiental para mover a una persona por la ciudad es menor con un autobús eléctrico que con uno de gas.
El artículo ha sido cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional de la Unión Europea en el marco Operativo de FEDER de Cataluña 2014-2020.