Investigación: Redacción Latinobus
Son muchos los factores que han permitido el desarrollo del Gas Natural Vehicular como combustible alternativo en nuestro país, entre los cuales, la mejora en la calidad del aire, la reducción de los problemas respiratorios en la población y la disminución de los costos de operación son los más destacables.
Sin embargo, cuando de transporte de carga y pasajeros de mediana y larga distancia se trata, son varios los mitos que se tejen en torno a su uso. Muchos desconocen cuál será horizonte de disponibilidad, los efectos que tiene en los motores de combustión y la efectividad de la red de distribución nacional de este compuesto. Por ello en Latinobus, hemos querido realizar esta investigación que permitirá a nuestros lectores, conocer un poco más sobre las características del Gas Natural, sus bondades y puntos en contra, de tal manera que puedan tomar mejores decisiones a la hora de modernizar de su flota en el futuro cercano.
¿Qué es el Gas Natural?
El Gas Natural, conocido a nivel mundial como Gas Natural Comprimido (GNC), es un compuesto químico almacenado a altas presiones (3.000 a 3.500 psi). Principalmente se encuentra hecho de metano, etano y propano. Su capacidad energética podría llegar a equiparase con la del Diésel y la gasolina, siendo más eficiente que los carburantes derivados del petróleo.
Este gas se encuentra en la naturaleza en depósitos subterráneos profundos, y en Colombia, los yacimientos principales están ubicados bajo el suelo en el Huila, Casanare y el Magdalena Medio, mientras que, en la Guajira, se puede extraer desde el fondo del mar. Es incoloro e inodoro, por ello, se le agrega un componente llamado mercaptano que le da un olor característico, facilitando su percepción en cualquier ambiente.
El Gas Natural como combustible vehicular
El uso de esta fuente energética en el uso doméstico es bastante popular en nuestro país. De hecho, su implementación en Colombia ha sido de las más exitosas a nivel latinoamericano, y hoy en día, se cuenta con casi 11 millones de usuarios como beneficiarios conectados a la red de distribución, de los cuales, casi el 96% son usuarios residenciales, mientras que el 4% restante corresponde a conexiones industriales.
Por su parte, la cantidad de vehículos que funcionan a GNV en Colombia bordea las 640.000 unidades, siendo el transporte público su mejor cliente, pues más del 60% de esta cifra son automotores comerciales, más exactamente, taxis. Este dato es fácilmente comprobable, ya que fueron los conductores y empresarios del servicio público quienes en un principio dieron su voto de confianza a la entrada del gas, convirtiendo sus carros a GNV, y obteniendo ahorros de hasta el 50%, comparando los actuales costos de operación con los que tenían en el pasado, cuando trabajaban su negocio con gasolina.
En la actualidad, las reservas de este combustible en Colombia llegan a 3.164 giga pies cúbicos, necesarios para cubrir la demanda local durante los próximos 7 años, de acuerdo con el informe entregado por la Agencia Nacional de Hidrocarburos en 2021. Además, se encuentran varios posibles yacimientos detectados y pendientes de iniciar su proceso de explotación, lo que podría aumentar la autonomía energética de nuestro país por al menos una década más.
Hasta hace un par de años, pensar en equipar los automotores comer-ciales con este energético no era visto como una opción viable. Pero el incremento en el valor del petróleo, las exigencias ambientales y la escalada de los insumos necesarios para la operación, motivó a las compañías del sector, de la mano de los fabricantes, a popularizar el uso del GNV en camiones y buses de gran tonelaje. De hecho, en 2021 el aumento de su uso en estas tipologías llegó al 64% consolidando un parque automotor de más de 4000 vehículos pesados funcionando a gas, de los cuales, casi el 70% son autobuses. De acuerdo con Luz Stella Murgas, presidente de Naturgas, “la disminución de los costos operativos puede bajar un 35% si se compara con el Diésel y cerca del 50% frente al empleo de gasolina”.
Las ventajas del Gas Natural Vehicular
- El GNV es menos contaminante: De acuerdo con cifras entregadas por el Instituto Nacional de Salud (INS), la mala calidad del aire que respiramos causa 15.000 muertes al año, y le cuesta al país hasta un 1.5% de su PIB. La incorporación de la nueva flota troncal Euro 5 y Euro 6 llegada a TransMilenio en 2019 (un total de 1440 buses de los cuales más de la mitad funcionan con Gas Natural) significó un sustancial alivio para la ciudad, mejorando la gestión ambiental en un 78%.
Los vehículos a gas natural pueden llegar a disminuir la emisión de material particulado en más del 95%, y los gases de efecto invernadero en un 50%, sin necesidad de utilizar complejos sistemas de post tratamiento, ni aditivos como sucede con los Diésel de bajas emisiones. De hecho, en la combustión del gas, se han registrado niveles casi nulos de NOX (0.02gr/Hp-hr) y mínima concentración de compuestos orgánicos volátiles nocivos como el benceno.
- Los vehículos a GNV tienen menos ruido y vibraciones: Los motores dedicados de los buses y camiones a Gas Natural cumplen con el ciclo Otto. Significa que funcionan bajo el esquema de cuatro tiempos y utilizan bujías, como lo harían los propulsores de gasolina. Así las cosas, no hacen explotar el combustible por compresión, reduciendo las emisiones sonoras y la vibración hasta en un 50%, si se comparan con los Diésel. La temperatura de encendido del Gas Natural es de 700° centígrados aproximadamente.
- Beneficios tributarios mejores puntajes en los procesos licitatorios: La exención del IVA del 19% y la disminución de la tarifa del impuesto de renta al 5%, son algunos de los incentivos gubernamentales a los transportadores que decidan implementar su migración hacia tecnologías de bajas emisiones como el Gas Natural. Además, es una alternativa mejor calificada en los concursos públicos de adquisición de flota, frente a otras alternativas energéticas.
Otros beneficios del gas natural son:
- Reducción de los costos de hasta un 35%, comparados con el Diésel.
- Mantenimiento más barato que los vehículos híbridos, al no necesitar baterías.
- Costo de inversión inferior en comparación con vehículos eléctricos.
- No se generan pérdidas por evaporación, habituales en el Diésel
- Repostaje más rápido que el de los vehículos eléctricos
Los puntos en contra del GNV
A pesar de los beneficios que presenta la operación con GNV, hay algunos elementos que deben mejorar para lograr una óptima implementación del energético a nivel nacional. Cabe aclarar que muchos de los puntos a continuación citados están en proceso de revisión, desde los puntos de vista logístico y tecnológico.
- Disponibilidad de estaciones de servicio: La red nacional de distribución de Gas Natural suma 800 puntos de venta en 122 municipios; si comparamos con España, el país europeo a duras penas alcanza las 65 estaciones con Gas Natural. Sin embargo, hace falta que los transportadores encuentren mayor disponibilidad de sitios de llenado en el país, esto con el fin de generar la confianza y flexibilidad suficientes para atraer a más usuarios tanto de carga, como de pasajeros.
- Peso y espacio: Esta es sin duda, una de las mayores limitaciones del energético. En vehículos pequeños (taxis, SUV, o turismos), la forma regular de los cilindros no facilita su ubicación en las carrocerías, como si lo permiten los depósitos de combustible líquido. Por ello, la capacidad de carga termina limitada pues se ocupa parte del maletero con el cilindro de gas.
En camiones pesados, los tanques suelen ubicarse tras la cabina de conducción, limitando la instalación de camarotes. Por su parte, los fabricantes de buses urbanos han encontrado lugar a los depósitos bajo el nivel de la plataforma de pasajeros y en el techo, pero si pensamos en los vehículos de carreta, es posible que se pierda un espacio de bodegaje considerable.
Pérdida de potencia: ¿mito o realidad?
A pesar de los avances en los sistemas de gas, aún es posible encontrar perdidas que rondan del 12% al 15% en automotores con motores transformados. No es este el caso de los propulsores dedicados como los de camiones y autobuses, que han sido diseñados desde el principio para su operación únicamente con gas.
Para lograr la combustión del gas natural, se necesita gene-rar una mezcla de aire y combustible, comprimirla y hacerla estallar a través de la chispa generada por una bujía. Este es el mismo esquema que utilizan los motores a gasolina de cuatro tiempos, por lo que existe cierta compatibilidad para usar ambos combustibles en la misma máquina. Así que es posible convertir plantas motrices que fueron diseñadas para funcionar con gasolina, para su uso con GNV.
Sin embargo, el éxito de la conversión depende de múltiples factores asociados al proceso de transformación, y a las condiciones particulares de cada vehículo, por ello, la migración de gasolina a gas debe estar precedida por una correcta investigación y ser realizada sólo por compañías profesionales en este tipo de ejercicios técnicos. En la mayoría de los casos, los vehículos convertidos quedan trabajando bajo el esquema “bifuel”, es decir, que pueden trabajar con los dos combustibles y, de hecho, la alternancia entre los dos es vital para alargar la vida útil de inyectores, conductos y la culata del motor.
La realidad es que, con equipos de última generación, la pérdida de potencia no debe llegar más allá del 10%. Esta se da, primero, porque el motor no ha sido diseñado para operar con Gas Natural y su puesta a punto y arquitectura, están dadas para trabajar con gasolina; y segundo, debido a que la capacidad energética del gas (a pesar de su mayor eficiencia) es inferior a la del derivado del petróleo.
Los motores Diésel también pueden ser convertidos a GNV a través de la modificación de la relación de compresión y la adición de bujías. Sin embargo, se trata de un proceso complejo, costoso y poco recomendable.
Ahora, cuando se habla de buses y camiones pesados, el tema es diferente. Sus motores han sido diseñados desde fábrica para operar con gas, así que sus sistemas de alimentación, la forma del bloque y la culata, su gestión electrónica y de escape, se prestan para funcionar con este combustible. Esto significa que, si el constructor del motor ofrece una potencia nominal determinada, esta se logra con base en los cálculos de operación con gas, y se entregará en su totalidad a la hora de acelerar la máquina. Para ello, el fabricante equilibra las proporciones de aire y combustible a una medida ideal de 17.4 partes de aire por una de combustible conocida como “mezcla estequiométrica”; contrario a los vehículos convertidos, los motores dedicados a gas no tienen sistema de combustible dual, por lo que no podrán ser utilizados con gasolina.
La operación de buses a GNV en el país
Uno de los principales retos de la puesta en marcha del sistema de transporte masivo Metroplús de Medellín en 2011, fue la decisión del gobierno local de moverse 100% con Gas Natural. Hoy en día 379 vehículos, entre articula-dos, padrones y alimentadores operan con GNV. Para aquel entonces la oferta de este tipo de buses era limitada, por lo que tuvieron que importarse desde China (Zhongthong) y México (Dina Runner), carrozados en origen.
Otro sistema que le apostó a las bajas emisiones desde su inicio fue el Transcaribe de la ciudad de Cartagena. Empe-zando en 2016, operan 329 buses a Gas Natural tanto en sus rutas troncales como alimentadoras, entregados por Scania y Busscar de Colombia, aumentando las cifras de penetración del energético en los BRT. Pero sin duda, el acierto más grande en cuanto a movilidad de impacto ambiental reducido la tuvo el sistema TransMilenio de Bogotá, donde sumados el componente troncal y zonal son mas de 2000 buses a GNV los que se mueven con éxito.
Otras iniciativas de movilidad a GNV en el país han sido:
- Palmira: 65 vehículos en el sistema estratégico Tupal
- Barranquilla: 40 autobuses en operadores privados
- Valledupar: Sistema SIVA estrenará 130 microbuses Iveco
- Cali: 20 buses para el sistema MIO
- Manizales: 24 microbuses Iveco de Serviturismo
El futuro cercano
A partir de enero de 2023, todos los automotores comerciales de carga o pasajeros que se movilicen en el país y utilicen motores térmicos (que quemen algún combustible), deberán cumplir con la norma de emisiones Euro 6. Esto significa que las marcas encargadas de comercializar y fabricar los chasises sobre los cuales se montan los vehículos tienen un impresionante reto técnico con el fin de entregar los productos adecuados, en el tiempo justo y a un precio asequible.
Algunas marcas han optado por continuar ofreciendo vehículos Diésel, puesto que paralelo a la implementación Euro 6, el gobierno se comprometió a entregar combustible de ultra bajo nivel de azufre (menos de 15ppm). Otras se han volcado a la electromovilidad mientras que cada vez más fabricantes ven el Gas Natural como la alternativa, gracias a los incentivos tributarios y vinculación de compañías privadas de comercialización de GNV en los procesos de renovación.
Así las cosas, ya son más de 600 los camiones y tractocamiones de marcas como Scania, Kenworth, FAW, Howo, Dongfeng y Shacman, que surcan la geografía colombiana con potencias que alcanzan los 410HP, y capacidad de carga de hasta 34 toneladas.
Pero una de las apuestas más grandes será liderada por Scania Colombia quienes, en breve, estrenarán su primer autobús dedicado a gas para mediana distancia, adscrito a las filas de Copetran en su servicio de transporte especial. Un hito en la movilidad de bajos emisiones, y de cuyos resultados, dependerán muchas de las decisiones que tomen los transportadores en el futuro cercano frente a la actualización de su flota de vehículos.
