Eléctrico vs. Diesel vs. Gas Natural: ¿Qué tipo de autobús es mejor para cada clima?

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Cada vez más agencias de tránsito, grandes y pequeñas, anuncian la compra de autobuses eléctricos y los ponen en funcionamiento. El beneficio obvio de los autobuses eléctricos es que no tienen emisiones de escape. “¿Qué pasa con las emisiones utilizadas para generar electricidad para vehículos eléctricos?”

Hemos respondido a esto para autobuses cargados en la parrilla de California y encontró que los autobuses eléctricos de baterías tenían 70 por ciento menos de emisiones de calentamiento global que un autobús diesel o gas natural (se ha vuelto aún mejor ya que el análisis). Entonces, ¿qué hay del resto del país?

Muchos han visto el trabajo de mis colegas respondiendo esta pregunta para autos . Realizamos un análisis del ciclo de vida similar para los autobuses y descubrimos que los autobuses eléctricos con batería tienen emisiones de calentamiento global más bajas que los autobuses con diesel y gas natural en todas partes del país.

Lo que muestra el mapa

Muestra las millas por galón que un autobús diesel necesitaría para tener emisiones equivalentes de calentamiento global durante el ciclo de vida como un bus eléctrico de batería en la red actual (realmente la red 2016, la información más reciente disponible).

Esto significa que un autobús eléctrico de batería operado en Carolina del Norte, por ejemplo, tiene las mismas emisiones de calentamiento global del ciclo de vida que un autobús diesel que obtiene casi 15 millas por galón. Eso es impresionante teniendo en cuenta que un autobús diesel comparable en realidad obtiene 4.8 millas por galón. Entonces, puede operar tres autobuses eléctricos en Carolina del Norte y tener las mismas emisiones que un solo autobús diesel.

Los autobuses eléctricos son mejores para el clima que los autobuses diesel en todo el país

Los autobuses eléctricos con batería varían de 1.4 a 7.7 veces mejor que un autobús diesel, como se muestra en millas por galón de equivalencia de emisiones. Otra forma de decir esto es que un autobús diesel tiene casi 1½ a 8 veces las emisiones de calentamiento global como un autobús eléctrico, dependiendo de la región.

Y la red se está limpiando cada año. Las tasas de emisión de la electricidad han disminuido constantemente en los últimos dieciséis años. Las agencias de tránsito también pueden elegir energía más limpia que la que se proporciona en sus redes mediante la instalación de paneles solares y baterías en el sitio o mediante contratos de electricidad renovable.

Con cargo a la combinación eléctrica nacional, un autobús eléctrico con batería tiene emisiones de calentamiento global equivalentes a un autobús diesel que obtiene 12 millas por galón. Esto es 2.5 veces mejor que un autobús diesel real (4.8 millas por galón).

También son mejores que los autobuses de gas natural y diésel híbrido

En todas partes del país, los autobuses eléctricos con batería también tienen emisiones de calentamiento global del ciclo de vida más bajas que los autobuses de gas natural y diesel híbrido. Con cargo a la combinación eléctrica nacional, un autobús eléctrico produce 1,078 gramos de CO 2 e por milla, mientras que un autobús de gas natural produce 2,364 gramos de CO 2 e por milla y un diesel-híbrido produce 2,212 gramos de CO 2 e por milla.

(Tenga en cuenta que los valores de CO 2 e por milla reflejan el mismo análisis que los valores equivalentes de emisiones de millas por galón que se muestran en el mapa, que se presentan en diferentes unidades).

Los autobuses de gas natural tienen un 12 por ciento menos de emisiones de calentamiento global que los autobuses diesel. * Las emisiones de los autobuses eléctricos oscilan entre 29 y 87 por ciento más bajas que los autobuses diesel y entre 19 y 85 por ciento más bajas que los autobuses de gas natural.

Aquí hay una tabla que muestra las emisiones de calentamiento global del ciclo de vida por milla desde los autobuses eléctricos en todas las regiones de los EE. UU.

Electricidad más limpia significa buses eléctricos más limpios

En el norte de Nueva York, la región con la red de carbono más baja del país (aproximadamente 30 por ciento de energía hidroeléctrica, 30 por ciento nuclear y 30 por ciento de gas natural), un autobús eléctrico con batería tiene casi un 90 por ciento menos de emisiones de calentamiento global que un autobús diesel.

¡Un autobús eléctrico de batería cargado en el estado de Nueva York incluso tiene emisiones de ciclo de vida más bajas que el vehículo de pasajeros promedio en la carretera (combinado nuevo y viejo)! Un autobús eléctrico cargado allí produce alrededor de 350 gramos de dióxido de carbono equivalentes (CO 2 e) por milla, mientras que el automóvil / SUV de gasolina promedio en los EE. UU. Es responsable de 500 gramos de CO 2 e por milla. **

Otras regiones de la red (California, Alaska, Nueva Inglaterra y el noroeste del Pacífico) no están muy lejos, a unos 650 gramos de CO 2 e por milla, sin siquiera tener en cuenta el hecho de que un autobús puede transportar mucha más gente que un automóvil .

Es el momento adecuado para obtener más autobuses eléctricos en la carretera

Con emisiones de escape cero y emisiones de calentamiento global de bajo ciclo de vida, los autobuses de tránsito eléctrico de baterías ofrecen importantes beneficios locales de calidad del aire y clima. Cuantos más de estos autobuses estén desplegados, mejor. Aliente a su agencia de tránsito local a comenzar a explorar los autobuses eléctricos, si es que aún no lo han hecho. También aliente a sus representantes estatales y federales a proporcionar fondos de incentivo para ayudar a que estos vehículos limpios circulen.

Métodos

Datos y modelos de emisiones del ciclo de vida

Las emisiones de calentamiento global del ciclo de vida para los autobuses eléctricos con batería incluyen aquellos que generan electricidad y extraen, procesan y transportan los combustibles utilizados para generar electricidad. Estas emisiones se compararon con las emisiones del ciclo de vida de los autobuses diesel y de gas natural, que incluyen las emisiones del tubo de escape y las emisiones de la extracción, refinación y transporte del petróleo y el gas natural.

Las emisiones provenientes de la generación de electricidad provienen de la base de datos eGRID2016 de la Agencia de Protección Ambiental de EE . UU. , Que refleja las emisiones del año calendario 2016. Las tasas de emisión incluyen pérdidas de transmisión asociadas con la entrega de electricidad, aproximadamente 5 por ciento, dependiendo de la región.

Las emisiones de la extracción, procesamiento y transporte de los combustibles utilizados para generar electricidad, diesel y gas natural se determinaron utilizando el modelo GREET 2017 de Argonne National Laboratory . Este modelo también se usó para determinar las emisiones del tubo de escape de los vehículos diesel y de gas natural.

Emisiones de metano y potencial de calentamiento global

Las emisiones del ciclo de vida de los vehículos de gas natural dependen en gran medida del alcance de las fugas de metano a lo largo del ciclo de vida del combustible y del potencial de calentamiento global utilizado para el metano. Nuestro análisis se basa en estimaciones conservadoras para ambos, incluyendo potenciales de calentamiento global durante un período de 100 años desde 5 del IPCC ºInforme de Evaluación. Usando superior, todavía justificable, supuestos para fugas de metano y su potencial de calentamiento global, las emisiones de calentamiento global de buses de gas natural pueden cambiar de 12 por ciento menos que el diesel (tal como se utiliza en este estudio) a 20 por ciento mayor que el diesel.

Eficiencia de combustible

El fabricante de autobuses New Flyer hace el mismo autobús ( Xcelsior de 40 pies ) en las versiones de diesel, diesel híbrido, gas natural y batería eléctrica. Estos autobuses han sido sometidos a pruebas por parte de la Agencia Federal de Tránsito, lo que permite comparar las eficiencias de combustible en todo tipo de vehículo y en las mismas condiciones de prueba.

Las eficiencias de combustible utilizadas en este análisis fueron las siguientes: autobús diesel: 4,82 millas por galón de diesel; bus diesel-híbrido: 5.84 millas por galón diesel; autobús de gas natural: 4.47 millas por equivalente de galón diesel; y bus eléctrico de la batería: 2.02 kWh por milla, lo que representa una eficiencia de carga del 90 por ciento.

La eficiencia del combustible en el camino de cualquier autobús dependerá de la ruta específica, incluida la velocidad del vehículo, el número de paradas y el terreno; carga de pasajeros; usos auxiliares de energía, por ejemplo, acondicionadores de aire o calentadores; y la eficiencia inherente del motor o motor eléctrico, que varía según el fabricante.

Las pruebas estandarizadas de los autobuses New Flyer muestran que los autobuses eléctricos son cuatro veces más eficientes que los autobuses de gas natural. En contraste, un estudio de autobuses eléctricos y de gas natural operados en las mismas rutas por Foothill Transit en el sur de California mostró que los autobuses eléctricos tenían una eficiencia de combustible ocho veces mejor .

Tenga en cuenta que convertir la eficiencia del combustible del autobús eléctrico (es decir, 2,02 kWh por milla) en una milla equivalente por galón diesel (usando la cantidad de energía contenida en un galón de diesel, 129,488 unidades térmicas británicas por galón), da un combustible equivalente eficiencia del bus eléctrico de la batería de 18.8 millas por galón diesel equivalente.

La comparación de esta eficiencia de combustible con un autobús diesel refleja solo la cantidad de energía que usan los dos vehículos en el transcurso de una milla. Los números de MPG que se muestran en el mapa de arriba van varios pasos más allá e incluyen las emisiones de aguas arriba, y por eso nos referimos a ellos como “el ciclo de vida equivalente emisiones de calentamiento global de un autobús diesel con X millas por la eficiencia galón.” Un bocado, pero una distinción crítica.

La eficiencia del combustible es representativa de las emisiones de calentamiento global si se trata del mismo tipo de vehículo que utiliza el mismo tipo de combustible, por ejemplo, comparar un autobús diesel fabricado por la empresa X con un autobús diesel fabricado por la empresa Y. Pero, si lo desea Para comparar dos tipos diferentes de vehículos, por ejemplo, un autobús eléctrico de batería y un autobús diesel, las emisiones aguas arriba asociadas con la producción de combustible o electricidad deben tenerse en cuenta, como se refleja en los valores en el mapa.

 

Fuente:

UCSUSA

Este resultado es similar al hallazgo de que los autobuses de gas natural tienen un 9 por ciento menos de emisiones de calentamiento global que los autobuses diesel en nuestro análisis previo , que era específico de California.

** Este resultado hace uso de nuestro análisis de emisiones del ciclo de vida de los vehículos de pasajeros y la eficiencia promedio del combustible de estos vehículos en la carretera.

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