Descripción del proceso y análisis del Retrofit de un vehículo de combustión interna a pila de combustible

Abstract

Hoy en día reducir las emisiones de carbono es un reto desafiante pues cada vez hay más vehículos en las calles propulsados por combustibles fósiles que desprenden principalmente dióxido de carbono (CO2) y que contribuyen al efecto invernadero. La descarbonización es una necesidad y más en aquellos entornos urbanos grandes como ciudades donde se tienen grandes concentraciones de vehículos tanto particulares como de servicio de transporte. El Retrofit es una propuesta interesante para contribuir con la descarbonización pues el convertir vehículos propulsados por combustibles fósiles a eléctricos ayudaría a reducir las emisiones de carbono, además de darle una segunda vida a los vehículos evitando así generar más chatarra. Por esto mismo, el Retrofit aplicado al transporte urbano en ciudades grandes significaría un gran participación en la descarbonización. Los objetivos de este trabajo son distinguir y explicar las diferentes fases y pasos de un proyecto de conversión con recomendaciones útiles sobre los componentes que conforman el tren de potencia de un autobús eléctrico por pila de combustible, Fuel Cell Electric Bus (FCEB), y que fabricantes, empresas o cualquier interesado debe tomar en cuenta al momento de poner en marcha un proyecto de conversión. Posteriormente, se ejemplifica el Retrofit de un autobús urbano tomando como referencia un modelo existente en el mercado. Con base en las especificaciones técnicas de este autobús y con ayuda de un modelo desarrollado en software MATLAB/Simulink se dimensionan los componentes del tren de transmisión de potencia eléctrico utilizando ciclos de conducción enfocados al transporte urbano y considerando las fuerzas de resistencia presentes que dificultan el avance de todo vehículo. Una vez dimensionados los componentes que permitirán cumplir con una serie de requisitos de condiciones de uso del vehículo, se realiza una investigación del mercado y se seleccionan los componentes que mejor se adapten a los cálculos realizados. Seguido de esto se realiza un análisis en el cual se distribuyen los nuevos componentes en el autobús reemplazando aquellos elementos del tren de potencia antiguos por los nuevos tomando en cuenta dimensiones, pesos y volúmenes. Luego una valoración económica se lleva a cabo para estimar el costo de inversión para un proyecto de este tipo teniendo en cuenta los nuevos elementos, mano de obra y gastos adicionales, además de una valoración del coste de operación. Por último, una serie de conclusiones sobre el Retrofit en relación con su potencial, viabilidad y futuro a unos años.