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Estudio de físico alemán reaviva debate sobre eficiencia energética, combustibles sintéticos y límites físicos de los motores tradicionales, en medio de la transición automotriz global, disputas regulatorias en Europa y estrategias diversas de grandes fabricantes sobre electrificación.
Un físico alemán afirma que, al transformar electricidad en movimiento, un automóvil eléctrico aprovecha más energía que un vehículo con motor de combustión.
Según él, el automóvil eléctrico puede recorrer hasta seis veces más distancia cuando la comparación involucra combustibles sintéticos, conocidos como e-fuels.
El análisis es del físico y divulgador científico Johannes Kückens, en entrevista al periódico austriaco Der Standard, en medio del regreso del debate europeo sobre metas para la transición del sector automotriz.
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El tema ganó centralidad porque dejó de ser solo tecnológico y pasó a involucrar costos industriales, empleos y reglas ambientales.
Mientras los gobiernos discuten plazos y excepciones, fabricantes como Toyota defienden estrategias diversificadas, con mayor peso para vehículos híbridos.
El presidente del consejo de la empresa, Akio Toyoda, ya declaró públicamente que no espera que los automóviles eléctricos a batería dominen el mercado global en el corto o mediano plazo.
Límites físicos del motor de combustión y la segunda ley de la termodinámica
En la entrevista, Kückens cuestiona el uso recurrente de la expresión “motores de combustión eficientes”.
De acuerdo con el físico, motores a gasolina y diésel funcionan como máquinas térmicas y están sujetos a restricciones impuestas por las leyes de la física, independientemente de avances en ingeniería.
Como explicó al Der Standard, estos motores siguen la segunda ley de la termodinámica, que impide la conversión total de calor en movimiento.
En la práctica, parte significativa de la energía generada en la combustión del combustible debe ser disipada en forma de calor residual.
Esta característica limita la eficiencia máxima alcanzable.
Según Kückens, incluso motores modernos, desarrollados a lo largo de más de un siglo de mejoras, no logran superar este límite estructural.
El físico apunta que, en condiciones ideales de laboratorio, motores a gasolina pueden alcanzar alrededor de 40% de eficiencia, mientras que los a diésel llegan a aproximadamente 45%.
En el uso cotidiano, sin embargo, este índice cae.
Considerando aceleraciones, frenadas y variaciones de carga, la eficiencia útil en carreteras y áreas urbanas se sitúa cerca del 25%, de acuerdo con la evaluación presentada en la entrevista.
Al tratar las perspectivas futuras, Kückens afirma que no hay base física para esperar saltos expresivos más allá de esos números.
En declaración reproducida por el Der Standard, dice que motores de combustión interna “nunca alcanzarán” niveles cercanos al 80% o 90% de eficiencia, añadiendo que los niveles actuales ya se acercan a los límites físicos del sistema.
E-fuels, combustibles sintéticos y pérdidas energéticas acumuladas
El debate sobre los e-fuels ganó espacio como alternativa para reducir emisiones sin abandonar totalmente el motor de combustión.
Estos combustibles pueden ser producidos a partir de electricidad renovable, hidrógeno y CO₂ capturado de la atmósfera.
Aún así, según Kückens, el proceso implica pérdidas relevantes en cada etapa.
En la entrevista, explica que la producción comienza con la electrólisis del agua para generar hidrógeno, pasa por la captura de CO₂ y sigue hacia la síntesis del combustible.
Cada fase consume energía, lo que reduce el aprovechamiento final.
De acuerdo con el físico, “debido a la complejidad de su fabricación, estos combustibles contienen solo la mitad de la energía de electricidad renovable que se invirtió inicialmente en su producción”.
Además de las pérdidas industriales, el combustible sintético se utiliza en un motor térmico, sujeto a las mismas limitaciones de eficiencia.
El resultado combinado, según el análisis presentado, es que solo una fracción de la energía inicial llega efectivamente a las ruedas.
Kückens resume este efecto afirmando que, al final del proceso, “poco más del 10% de la energía utilizada llega a la carretera”.
Con base en esta comparación, afirma que, al considerar la electricidad como punto de partida común, un automóvil eléctrico puede recorrer hasta seis veces más distancia que un vehículo de combustión abastecido con e-fuels, utilizando la misma cantidad de energía eléctrica renovable.
Eficiencia energética del automóvil eléctrico en el uso real
Al abordar los vehículos eléctricos, Kückens diferencia la eficiencia del motor en sí de la eficiencia del sistema completo.
Motores eléctricos, según él, pueden superar 90% de eficiencia en la conversión directa de energía eléctrica en movimiento.
Cuando se consideran pérdidas en la carga, en la transmisión y en la conversión de energía, el índice cae, pero se mantiene elevado.
De acuerdo con la evaluación presentada en la entrevista, la eficiencia energética total de un automóvil eléctrico en uso real se sitúa en torno al 70%.
Aún según Kückens, incluso cuando se comparan con vehículos de combustión abastecidos con combustibles fósiles tradicionales, los eléctricos logran recorrer alrededor de tres veces más distancia con la misma cantidad de energía primaria.
Estos números ayudan a explicar por qué parte de los formuladores de políticas públicas ven la electrificación como ruta prioritaria para reducir emisiones y demanda energética.
Sin embargo, la adopción a gran escala depende de factores como la expansión de la infraestructura de carga, capacidad de la red eléctrica y estabilidad regulatoria.
Metas ambientales en Europa y impactos regulatorios en el sector automotriz
El debate técnico ocurre en paralelo a las discusiones políticas en la Unión Europea.
El bloque estableció metas para reducir emisiones de vehículos nuevos, con enfoque en el horizonte de 2035.
En los últimos meses, sin embargo, gobiernos y partidos han comenzado a discutir posibles flexibilizaciones, incluyendo mayor espacio para híbridos y otras tecnologías.
Representantes del sector eléctrico europeo alertaron, en declaraciones recientes a la prensa internacional, que cambios frecuentes en las reglas pueden generar inseguridad para inversiones.
La Comisión Europea debe presentar el 16 de diciembre de 2025 un nuevo paquete de medidas enfocadas al sector automotriz, que puede redefinir el ritmo de la transición.
En este escenario, argumentos basados en eficiencia energética han vuelto al centro del debate.
Para Kückens, ampliar el uso de e-fuels como solución principal exigiría volúmenes mucho mayores de electricidad renovable para atender la misma demanda de movilidad.
Estrategias de los fabricantes y posición de Toyota sobre electrificación
El texto original menciona que fabricantes como Toyota muestran escepticismo respecto a la expansión acelerada de los automóviles eléctricos.
Públicamente, la empresa defiende una estrategia que combina diferentes tecnologías, con fuerte presencia de híbridos.
En entrevistas concedidas en los últimos años, Akio Toyoda afirmó que no cree en un escenario de dominio absoluto de los eléctricos a batería.
En enero de 2024, el ejecutivo fue citado al estimar que la participación global de los vehículos eléctricos podría estabilizarse en torno al 30%, manteniendo espacio para otras soluciones.
La posición refleja preocupaciones con costo, infraestructura y diversidad de mercados, especialmente fuera de Europa.
La crítica presentada por Kückens, sin embargo, no se dirige a una empresa específica.
Se centra en la eficiencia energética del sistema en su conjunto y en los límites físicos involucrados en el mantenimiento del motor de combustión a gran escala.
Mantenimiento, simplicidad mecánica y reciclaje de baterías
Otro punto levantado por el físico se refiere a la complejidad de los sistemas.
Según él, motores eléctricos poseen menos componentes móviles que los motores de combustión, lo que tiende a reducir la necesidad de mantenimiento a lo largo de la vida útil del vehículo.
Sobre las baterías, Kückens afirma que materiales considerados críticos pueden ser reciclados y reutilizados en la fabricación de nuevas unidades.
Él también menciona, en la entrevista al Der Standard, que la capacidad de reciclaje ha ido creciendo en Europa y que nuevos tipos de batería buscan reducir la dependencia de determinados metales.
Con la eficiencia energética, los costos industriales y las reglas ambientales en el centro de las decisiones, ¿de qué forma el equilibrio entre tecnología, política pública y estrategia de los fabricantes debe influir en el futuro de la movilidad?
A Europa sempre no «caminho certo», desativou usinas nucleares para depender de gás Russo, quem propôs isso deve ser a mesma mente genial que não percebe o custo de se produzir baterias gigantes atualmente, estações de recargas, custos absurdamente altos para desenvolvimento e implantação de uma nova matriz veicular. A UE teve que voltar atrás e permitir que carros a combustão fossem produzidos por mais tempo. Como no primeiro caso, ao que parece, não são feitos estudos de viabilidade futura. Baterias defeituosas são exorbitantemente caras para troca. E isso pode prejudicar a indústria europeia de carros exportados, caso mudem para carros apenas 100% elétricos, enquanto outras montadoras em outros países forneceram carros híbridos ou a combustão, principalmente carros de «alta performance», que são mais adaptados a praticamente qualquer país. O problema não são carros elétricos, e sim a obrigação de que as montadoras da UE produzam apenas carros 100% elétricos, de forma que não é o mercado que está pedindo isso e sim sendo imposto pelo Estado.
O problema é preço e ponto de recarga. Se não fosse isso até eu teria um.