Asturias busca asiento en el coche del futuro. El eléctrico o, incluso a más largo plazo, en el autónomo. La materia gris de la Universidad de Oviedo, en estrecha colaboración con muchas empresas de la región y de fuera, prueba la eficiencia de estos nuevos motores o ponen al límite las baterías para comprobar su resistencia. Todo para no quedarse en la cuneta de una tecnología que está llamada a tomar las carreteras más pronto que tarde. El Principado no quiere ver cómo el coche eléctrico le adelanta por el carril derecho y su economía queda descolgada de las nuevas producciones. Muchas industrias quieren aprovechar esta nueva oportunidad para sumarse a la fabricación de unos nuevos componentes que ya se están desarrollando en los laboratorios de varios grupos asturianos de investigación.
Los profesores Manuela González y Juan Carlos Viera, especialistas en sistemas de almacenaje, ya lo vieron venir por el retrovisor. De hecho, en 2001 compraron un coche eléctrico. A principios de siglo, cuando eran poco más que una rareza. Era un Bombardier NV 2000 con matrícula de ciclomotor, que aún funciona, y que permanece aparcado en uno de los laboratorios de la Escuela Politécnica de Ingenieros (EPI) de Viesques, en Gijón. "Fue el primero que se fabricó en serie", señala González. Se usaban para moverse por sitios cerrados, como aeropuertos y campos de golf. Sin alardes. Aparcadas a su lado hay una silla de ruedas, también eléctrica, un montón de baterías y dos especies de cámaras frigoríficas. Viera abre una de las puertas y dentro cohabitan dos baterías. Están poniéndolas a prueba. Ésa es una parte de su investigación: llevarlas al límite para comprobar su aguante, su resistencia y su eficiencia.
El problema está en que no todas las baterías de litio que están en el mercado son iguales, aseguran. Lo importante está en los "condimentos". Además de litio, algunas vienen con cobalto, magnesio, hierro o silicio en pequeñas cantidades, por ejemplo. "Cada una de ellas tiene unas tensiones diferentes, no puedes coger un cargador y aplicarlo libremente sobre ellas", sostiene Viera. Este grupo de investigación, en el que también está integrado el profesor David Anseán, especialista en electroquímica, busca saber cómo responde ese componente de los coches eléctricos, el corazón de estos vehículos y una de las partes más diferenciales respecto a los de combustión, a bajísimas o altísimas temperaturas. "Lo que hacemos es conocer cómo funcionan las diferentes tecnologías de baterías en distintos escenarios, emulando el comportamiento real, y así podemos medir cómo van a reaccionar ante cualquier situación", apunta Veiga.
Muchos años después de que aquel Bombardier entrara por el campus de Viesques, la fiebre del coche eléctrico está ganando temperatura entre los profesores. El Instituto de Desarrollo Económico (IDEPA) tiene identificados en Asturias veintinueve grupos de investigación que, de una forma u otra, se dedican a explorar el potencial de esta incipiente pero prometedora tecnología. El objetivo es no perder el tren. O mejor dicho, el coche. La directora de este organismo, Eva Pando, aseguró durante un reciente acto en Oviedo sobre el vehículo eléctrico que las industrias de componentes asturianas tienen unas enormes posibilidades de dar un acelerón en este mercado.
La experiencia del grupo de investigación que lidera Manuela González, los pioneros en esto del coche eléctrico en la Universidad, les ha valido para que las empresas llamen a la puerta de su departamento para, por ejemplo, pedirles que les prueben varias baterías para saber cuál tiene mejor rendimiento. A veces hay sorpresas. La más cara no siempre es la mejor, señala Manuela González. Hacen pruebas para llevar estas baterías hasta el límite más extremo. Hasta que revienten. "Tratamos de ver qué condiciones pueden provocar que exploten", apunta la investigadora. Y Veiga añade: "Les buscamos las cosquillas, y las explosiones han sido brutales".
De eso sacan una lección. "Vemos si realmente están funcionando los circuitos de protección de los que vienen provistas las baterías", resalta González. Así pueden decirle a la empresa con la que trabajen: "Tienes que evitar hacer esto o aquello", añade Viera. No duda ninguno de que el coche eléctrico está llamado a ser el futuro, y las baterías serán la principal pieza bajo su carcasa.
En el mismo pasillo del campus de Viesques, otro grupo de investigadores, liderados por Manuel Rico y Emilio López, dos profesores del área de Ingeniería Eléctrica, trabaja afanosamente en un producto muy concreto: una batería para utilizar en el caso de que el conductor de un coche eléctrico se quede tirado en mitad de la nada. Ése es precisamente el temor de muchos de los potenciales usuarios, que consideran que los puntos de recarga que hay repartidos por las carreteras son aún insuficientes.
La situación la resume Rico: "Si con un coche de combustión te quedas tirado por ahí, te vale con llevar una lata de gasolina, pero con un eléctrico tienes que llamar a una grúa sí o sí". Pero eso se va a acabar en cuanto su proyecto prospere. "Estamos trabajando en un sistema portátil (de 3 kWh) que permita hacer una carga rápida (en unos quince minutos) y que sea suficiente para recorrer unos 20 kilómetros", explica. Lo suficiente para poder llegar al punto de recarga más próximo. Lo que sale de eso es una especie de carrito de la compra, agrega de forma gráfica Emilio López, donde va integrado todo, desde la batería hasta todo el aparataje electrónico.
El invento, que están en proceso de patentar, lo están desarrollando de la mano de Normagrup, una empresa con sede en Llanera, que será la encargada de la fabricación y comercialización cuando todo esté listo. Los investigadores ya lo tienen todo listo para construir un prototipo. Aunque ya están dándole vueltas a cómo pueden ir mejorándolo. "Aspiramos a que este sistema que hemos inventado lo podamos usar como un cargador normal, no sólo como carga rápida en caso de emergencia", agrega Rico.
El campo de actuación es enorme. Tanto como las ideas de los investigadores. "Ahora estamos cargando la batería del coche mediante este sistema, pero queremos hacerlo al revés, sacar la energía de la batería del vehículo al aparato que hemos inventado o, incluso, a la red", destaca Rico. Todo eso tiene varios objetivos. Uno, que si se va la luz de la casa sea la batería del coche la que pueda alimentar la vivienda. O que la compañía eléctrica pueda utilizar el coche como almacén de energía para no desperdiciarla.
La batería eléctrica es quizá el elemento más diferenciador de estos turismos, pero también hay cambios sustanciales con respecto a los de combustión dentro del motor. Allí, en el interior, en mitad de todo el engranaje, van adosados varios imanes. Su papel, destaca Fernando Briz, catedrático de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, de Computadores y Sistemas, es fundamental para crear campos magnéticos que lo hagan funcionar. Su departamento de investigación lleva trabajando cinco años con Nissan Japón. "Ayudamos a controlar y evaluar el estado del motor y su estado térmico", señala.
El caso es que a este tipo de motores no les van bien los extremos. Ni el frío polar ni el calor desértico. En ambos contextos sufren. Mucho, además. "Pero cuando un motor se muere, lo más probable es que lo haga por sobretemperatura", aclara. "Su parte más sensible es el imán; si éste se calienta mucho, se empieza a perder potencia y llegado al extremo se puede desmagnetizar, con lo que queda inservible". Cientos o en algunos casos miles de euros a la basura por un calentón. Por eso las marcas de automóviles tienen un gran interés en que pase lo que pase, por mucha temperatura que haga fuera, el imán no se sobrecaliente. Fue una publicación que hizo este departamento sobre cómo estimar la temperatura en máquinas eléctricas la que llamó la atención de un directivo de Nissan, que decidió contactar con estos investigadores para que les echara una mano con sus motores para los nuevos modelos de eléctricos.
Briz asegura que en estos motores, que son más delicados y que funcionan al límite, todo pasa por esos imanes, y cuidar su estado de salud significa prolongar la vida útil del coche. Así, llevan tiempo desarrollando un método para estimar el estado térmico de estos motores de tracción. Lo hacen combinando dos técnicas. Por un lado, las relacionadas con procesamiento de señales y la de modelos de máquinas eléctricas. Las cuentas son sencillas. "Si estos imanes llegan a los 80 grados comienzan a perder fuerza; si llegan a los 90 más aún, y si alcanzan los 120 se convierten en hierro, se caen. Hay que volver a magnetizarlos y pierden sus propiedades", argumenta Briz. "Ellos (por Nissan) quieren saber hasta dónde los pueden llevar sin que pierdan sus propiedades". Ponerlos al límite. Ése es el trabajo de estos investigadores.
El coche eléctrico comienza a arrancar y empieza a ser una realidad por las calles, pero los hay que miran un poco más allá, hacia el vehículo autónomo. Aunque para eso aún queda, reconoce Fernando las Heras, catedrático de Teoría de la Señal en la Universidad de Oviedo. Señala que a medio plazo podría llegar a plantearse un vehículo semiautónomo que sustituya al conductor en casos muy concretos.
De momento, están estudiando cómo poder medir, al milímetro, el posicionamiento del vehículo. Ahora este grupo de investigación ha recibido un encargo de una compañía italiana de radares que tiene problemas con los que colocan en el frontal de los coches, los que van justo detrás del logotipo. "Están descubriendo que el radar original tiene un funcionamiento distorsionado", señala Las Heras. Ya no es capaz de captar con demasiada precisión lo que tiene por delante. Dos son los frenos al desarrollo del coche autónomo. Por un lado, la escasez de radares en el exterior. De ellos el automóvil se alimenta para, por ejemplo, saber con una precisión exacta el posicionamiento de cualquier objeto que haya en la carretera o su comportamiento. Por otro, también influye la imposibilidad de hacer pruebas sobre el terreno, debido a las limitaciones por ley para que un vehículo autónomo salte a la carretera.
De controlar los viajes también sabe otro grupo de investigadores liderados por los profesores de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, de Computadores y Sistemas, Jorge García y Pablo Arboleya. Usan un dispositivo que va dentro del vehículo y que, cruzando los datos, puede ayudar a hacer los viajes mucho más eficientes. Tienen comprobado, por ejemplo, que en un trayecto entre Avilés y Gijón, mejorando la forma de conducir, se pueden llegar a ahorrar unos 300 euros al año en combustible.
Una vez hecho esto, el grupo de investigación ha creado también un sistema para controlar los puntos de recarga para los coches eléctricos, basado en una filosofía muy similar. Lo están haciendo en colaboración con la compañía Phoenix Contact.
Todos trabajan para no perder velocidad en la carrera para llegar a la fábrica del coche eléctrico.
Hacer los viajes más eficientes
Los profesores Jorge García y Pablo Arboleya han creado un sistema para controlar los viajes que se hacen a diario y saber en qué cuestiones de la conducción se puede mejorar. También han creado un sistema para controlar los puntos de recarga.
Las baterías, llevadas al límite
Los profesores Manuela González y Juan Carlos Viera, especialistas en sistemas de almacenaje, tratan de comprobar la resistencia de las baterías de los coches eléctricos. En algunos casos llevándolas hasta el límite, hasta que exploten.
Controlando los motores
El grupo de investigación de Fernando Briz trabaja en colaboración con Nissan Japón para monitorizar mejor los motores de los coches eléctricos. El objetivo es el de evitar que los imanes que van en el interior se sobrecalienten.
Milimetrando el coche autónomo
El coche autónomo será, a largo plazo, una realidad. En eso trabaja el equipo de Fernando las Heras, catedrático de Teoría de la Señal, de la Universidad. Con sus equipos son capaces de saber al milímetro dónde esta el vehículo y lo que le rodea.
Un salvavidas por si la batería falla
Los profesores del área de Ingeniería Eléctrica, Manuel Rico y Emilio López, están trabajando en una batería portátil, que han bautizado como
"eBidon", para utilizar en el caso de que el conductor del coche eléctrico se quede tirado en la carretera.
