Setembre 2021

 “Els costos de producció impedeixen que l’hidrogen pugui ser, avui dia, una font de combustible per a vehicles convencionals”

 “El transport públic hauria de ser elèctric”

 “El cost energètic i ambiental per a moure a una persona per la ciutat és menor amb un autobús elèctric que amb un de gas”

Professor titular del Departament d’Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII) de la UPC, i director de l’Institut d’Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC), Robert Griñó investiga sobre sistemes de control realimentat i membre del Comitè Acadèmic de CARNET, el hub de mobilitat impulsat per la UPC, SEAT i Volkswagen, i coordinat per CIT UPC.

És enginyer industrial especialitzat en automàtica. Com connecta la seva recerca amb el món de l’automoció?

La meva relació amb aquest àmbit està vinculada a l’electrificació dels vehicles. Ens centrem a investigar els processos de conversió de l’energia elèctrica, i és una àrea que està en expansió.

Dirigeix l’IOC, Institut d’Organització i Control de Sistemes Industrials de la UPC. Quina relació té el centre amb la recerca associada a la mobilitat i l’automoció?

En l’IOC ens centrem en tres àmbits: control, robòtica i direcció d’operacions i cadena de subministrament. En relació amb la mobilitat, treballem en la conversió energètica en el vehicle elèctric i en carregadors elèctrics, col·laborant amb empreses del sector de l’electrònica de potència i l’automoció. I, d’altra banda, investiguem en temes de logística, per exemple, en els sistemes de repartiment d’última milla.

El vehicle autònom s’obre pas en l’àmbit industrial i professional, però la seva introducció en el mercat dels particulars va molt més endarrerida. Per què?

En una instal·lació industrial l’entorn de treball és més o menys conegut. Els vehicles robòtics es mouen millor per aquests espais, però als carrers i carreteres es troben amb una miríada de situacions, per exemple, de tipus climatològic. I hi ha aspectes legals en l’ús de vehicles autònoms que encara no estan resolts, com els casos de sinistres i accidents.

Investiguen en l’entorn del vehicle elèctric, que continua tenint com a hàndicap l’autonomia, vinculada a les bateries i la seva càrrega. En què consisteix la seva feina?

Ens centrem en el disseny de controladors per als convertidors electrònics de potència que porten els vehicles, i especialment en el sistema de tracció. Un dels últims projectes en els quals treballem consisteix a generar un convertidor únic per a gestionar els intercanvis energètics entre els diferents busos de tensió contínua dels vehicles. És a dir, entre els busos de tensió alta, amb bateries d’entre 300 i 400 volts, i els busos de tensions baixes, 48 i 12 volts, que alimenten els sistemes auxiliars com, per exemple, les llums i el climatitzador. Tractem de millorar l’eficiència del sistema mantenint la qualitat elèctrica.

Estem davant l’enlairament real de la mobilitat elèctrica?

En relació amb el desenvolupament de la mobilitat elèctrica hi ha problemes que s’estan deixant de banda. En referència a les càrregues això té a veure amb la configuració de les ciutats: la majoria dels cotxes particulars no disposen d’un garatge on aparcar, la qual cosa dificulta el procés de recàrrega de les bateries. D’altra banda, la xarxa elèctrica està dimensionada per als usos i consums actuals. Si augmenta la demanda de potència, caldria canviar els elements de distribució, des dels transformadors al cablejat.

Però l’avantatge respecte a la reducció d’emissions és important…

Depèn del pool de generació elèctrica de cada país. Per exemple, a Noruega i a França aconsegueixen energia elèctrica generant molt poc CO2. En el primer cas per la gran presència de generació hidroelèctrica i en el segon per la nuclear. En altres països amb sistemes que basen la seva generació en l’ús del carbó i del gas això no és així.

És fonamental la universalització del 5G per al desenvolupament dels vehicles connectats?

Els vehicles connectats necessiten d’un canal de comunicació eficient, ràpid i de baixa latència, i el 5G permet gestionar un gran volum d’informació que s’envia i rep en lapses de temps molt curts. Això és crític en aquest tipus de vehicles, perquè cal prendre moltes decisions ràpidament.

Una part de les seves recerques estan orientades al control de vehicles que circulen en mode platooning. Quan abandonarà aquesta tecnologia la fase de proves i començarà a implementar-se?

Inserir vehicles autònoms en el flux de la circulació pot beneficiar al conjunt del sistema, i en el nostre grup de recerca treballem en l’estudi d’aquesta mena de casos des d’un punt de vista teòric. Però perquè aquesta tecnologia sigui una realitat cal que estiguem disposats a introduir el vehicle autònom en el sistema general de mobilitat. Si parlem de carreteres en bones condicions, com les autopistes, no veig problema perquè, en un futur pròxim, els camions puguin moure’s utilitzant el platooning.

També ha investigat sobre piles de combustible. Per què no ha alçat el vol l’ús de l’hidrogen en l’automoció?

He treballat en el control de convertidors electrònics per a condicionar l’energia elèctrica de les piles de combustible. En concret, ens centrem en intentar que el subministrament per part de la pila fos el més constant possible, independentment que les càrregues fossin variables, per a no perjudicar-la. L’hidrogen té l’avantatge de la recàrrega respecte als elèctrics, el sistema de proveïment és més senzill, però s’ha de resoldre el problema de la seva generació, perquè l’electròlisi té uns rendiments molt baixos. Ja hi ha autobusos que utilitzen aquesta tecnologia, però crec els costos de producció impedeixen que l’hidrogen pugui ser, avui dia, una font de combustible per a vehicles convencionals.

Quin serà l’impacte de la introducció a gran escala de vehicles elèctrics i autònoms a les ciutats?

Els vehicles de mobilitat personal, com patinets i bicis elèctriques, són una bona solució per als entorns urbans. En el cas de patinets i bicicletes l’eficiència del sistema és molt alta: desplacen a l’usuari amb bateries petites que es carreguen ràpid, tenen una autonomia raonable i el cost energètic dels desplaçaments és adequat a la finalitat desitjada.

I en el cas del transport públic?

El transport públic hauria de ser elèctric. El metro ho és, i els tramvies. Els autobusos moguts per bateries ja són una realitat, i a Barcelona hi ha almenys una línia electrificada. En altres països hi ha troleibusos moguts per electricitat, però aquí continuem veient-los com una cosa antiga. Cal tenir en compte l’eficàcia de cadascun dels sistemes. Tinc la impressió que el cost energètic i ambiental per a moure a una persona per la ciutat és menor amb un autobús elèctric que amb un de gas.

L’article ha estat cofinançat pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional de la Unió Europea en el marc Operatiu de FEDER de Catalunya 2014-2020.