¿Qué necesidad/problema cubre vuestra propuesta? ¿A qué tipo de usuarios está destinada? ¿Qué importancia tiene esta necesidad para el usuario potencial de vuestra solución?
Consumimos más energía que nunca. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), en 2050, cuando la población mundial alcance 9 mil millones, su consumo se duplicará. La misma AIE advierte que el 85% aún procede de fuentes fósiles, lo que la convierte en el principal factor del cambio climático, representando el 60% de las emisiones mundiales de gases invernadero. La ONU en su ODS 7, urge aumentar radicalmente el % de energía renovable. Pero también x2 la tasa de eficiencia. Entre las actividades fundamentales, el transporte terrestre de bienes y personas es la más consumidora. Según el Observatorio del Transporte en España (OTE, 2020), este sector representa el 40% del consumo energético en España, 9 p.p. más que la media europea (31%). Es un eslabón fundamental en la cadena logística y sus costes impactan directamente en cualquier precio final. Y según el OTE, la energía supone más del 30% de sus costes totales. Imagina lo que supondría reducirlos aunque fuera un mínimo % .
¿Cuál es vuestra solución? ¿De qué manera, distinta de la habitual, resolvéis el problema? ¿Cómo ofrecéis vuestra solución a los usuarios? ¿Cómo conseguís que sea una propuesta sostenible?
El transporte terrestre optimiza el gasto energético manteniendo una velocidad de crucero cercana a la máxima legal. Sin embargo, vehículos con menor velocidad, obras, firme en mal estado, trazados sinuosos, o pendientes de subida/bajada, resultan en un continuo e ineficiente patrón desaceleración-aceleración. Con CAFRE (Cacharro de AeroFrenado y Recuperación de Energía) queremos sacar partido de manera absolutamente novedosa a esta situación. Es un dispositivo adosado a camiones o trenes que permite variar el perfil aerodinámico del vehículo aumentando su resistencia a conveniencia mediante toberas variables en su perímetro ayudando a la frenada (efecto paracaídas) reduciendo el estrés mecánico. El aire es conducido a una turbina que generará energía eléctrica que podrá auxiliar la reaceleración reduciendo el gasto de combustible. Nuestros cálculos en trayectos piloto (Mad-Sev/Mad-Bcn) nos indican que el ahorro en combustible y s. de frenado amortizaría el coste en menos de 2 años.
¿Qué beneficios concretos aporta vuestra propuesta? ¿Qué mejora ofrece vuestra solución respecto a la manera como se ha cubierto esta necesidad hasta ahora?
CAFRE ofrece dos claros beneficios. Por un lado reducir el gasto energético que supone recuperar la velocidad de crucero óptima. Incluso despreciando las fuerzas de resistencia, cada ciclo de frenado-aceleración supone un gasto de 90 a 160 kWh en camiones de 18 a 32 toneladas (los habituales) (hipótesis Vred=0.8 Vmax), es decir, de 8 a 15l de gasóleo (rendimiento 10.7kWh/l). En los trayectos piloto estudiados se produce una media superior a 15 ciclos de este tipo lo que nos lleva a estimar un ahorro nacional no menor al 2% en combustible que, trasladado al conjunto, significa cubrir la península con una capa de gasoil de 10cm. El segundo es la ayuda a la frenada que permitirá reducir el desgaste del sistema de frenos, extendiendo los periodos de reemplazo de piezas y, por tanto, los costes de mantenimiento anuales. Esta funcionalidad también aumentará la seguridad ya que reducirá la probabilidad de accidentes por cristalización de pastillas por exceso de frenada (bajadas prolongadas).
¿Qué otras soluciones existentes resuelven el mismo problema? ¿Qué novedad aporta vuestra propuesta? ¿Por qué los usuarios pueden valorar mejor vuestra solución?
Hay distintas soluciones para mejorar la eficiencia pero se concentran en mejoras en motores o aerodinámica. La primera exige renovar el vehículo, la segunda está muy limitada por ser vehículos que buscan maximizar su volumen. CAFRE, en cambio, se puede instalar en vehículos existentes y se basa en aprovechar su debilidad (peso y volumen) y el fluido en el que se mueven. En auxilio de frenada solo competimos con el sistema neumático clásico y sus problemas. En cuestión de generación sí competimos con la frenada regenerativa en los ejes, común en coches pero novedosa (Bosch, 2018) en camiones. Bosch promete un ahorro superior a 10.000€/año o 9.000 litros de combustible si alimenta la refrigeración. Estimamos que CAFRE tendrá un rendimiento superior por la mayor eficiencia eólica versus electromecánica en términos de generación. No obstante, creemos que la solución final deberá ser híbrida en función de las rutas habituales y creemos que CAFRE podrá tener mercado en rutas apropiadas.
La clave energética siempre ha sido la eficiencia. Ser grande y pesado es ahora una ventaja. Transporta más y consume menos con CAFRE, el 1er sistema de aerodinámica activa para transporte terrestre.