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El futuro de los coches eléctricos (Marte)

El coche eléctrico del futuro estará basado en todo lo que los ingenieros han aprendido durante el desarrollo de las misiones robóticas a Marte. Así como la Formula 1 proporciona una excelente excusa para experimentar cosas nuevas, la conquista del espacio nos ha legado baterías robustas y sistemas de inteligencia artificial capaz de exprimirles hasta el último voltio. Todo ese conocimiento se está volcando al desarrollo de coches eléctricos para utilizar aquí, en la Tierra. ¿Lo sabías?

Muchos de los elementos que posee tu coche actual fueron probados por primera vez en una pista de carreras. Además de resultar sumamente atractivas para el público y los participantes, este tipo de competencias tienen la ventaja de ser una especie de campo de pruebas donde la “selección natural mecánica” se encarga de aprobar (o condenar al olvido) cada una de las invenciones que presentan los ingenieros. La conquista del espacio -y según unos cuantos expertos, también la guerra- tiene muchos puntos en común con estas competencias. Al fin y al cabo, cada vez que diseñamos un vehículo que deberá soportar temperaturas de 100 grados bajo cero o ser controlado por un sistema de inteligencia artificial (IA), estamos aprendiendo un montón de cosas que luego podríamos aplicar en el desarrollo de nuevos coches. Exactamente eso es lo que propone hacer Ari Jónsson, de la Universidad de Reikiavik.

Jónsson ayudó a la NASA a desarrollar los “rovers” Spirit y Opportunity.

Jónsson, que ayudó a la NASA a desarrollar los “rovers” eléctricos Spirit y Opportunity que en 2003 fueron enviados a Marte, fue uno de los oradores en la reciente edición de la conferencia “2010 Driving Sustainability”. Durante su disertación explicó como los elementos diseñados para estas misiones robóticas podrían ser aplicados en la construcción de coches eléctricos mucho más robustos, baratos, eficientes e inteligentes, destinados a los conductores terrestres. El conocimiento que posee Ari es impresionante. Para darnos una idea de lo que significa fabricar un coche robótico destinado a recorrer la superficie marciana, debemos recordar que en ese lugar las temperaturas caen hasta los -80 grados centígrados durante la noche, que el cielo suele cubrirse con el polvo arrastrado por el viento durante días, y que la intensidad de la luz solar que recibe es mucho menor que la disponible en la Tierra (Marte está mucho más alejado del Sol que nuestro planeta). Si un coche eléctrico terrestre pudiese funcionar tan bien y durante tanto tiempo como lo han hecho este par de artefactos en Marte, lejos de cualquier taller y sin ningún tipo de mantenimiento, sería un éxito rotundo. Y Jónsson cree que semejante cosa es perfectamente viable.

Si un coche eléctrico pudiese funcionar tan bien, sería un éxito rotundo.

El trabajo de este científico comenzó en 1999, cuando la NASA -que se encontraba en una posición muy difícil luego de perder dos sondas robóticas y con un presupuesto muy recortado- acudió a él para intentar demostrar que realmente podía enviar robots al planeta rojo. Cuando uno pone un robot en otro planeta, no tiene margenes para el error. Todo debe funcionar perfectamente, y hasta la última contingencia posible debe ser prevista. El equipo sabía que el día marciano tiene 24 horas y poco más de 40 minutos, lapso de tiempo que debía ser utilizado como punto de partida para planificar la forma más eficiente de recoger la energía que el rover utilizaría para llevar a cabo las tareas que los científicos necesitaban hacer a diario. Esa energía también debía alimentar al robot durante las noches -calefaccionando los circuitos más delicados- y alcanzar para que cuando llegase el amanecer, el cacharro pudiese girar y apuntar sus paneles solares hacia el Sol nuevamente. Las baterías deberían funcionar perfectamente siempre, aún cuando fuesen sometidas a temperaturas extremas y ciclos de carga-descarga diarios. Una de las medidas que se adoptaron como protección para el sistema fue que, independientemente de lo que deseasen los científicos encargados del control de la misión, la carga de las baterías nunca debería caer por debajo del 40 por ciento de su capacidad. Para que la energía disponible fuese suficiente para mover el vehículo todo el tiempo, obtener imágenes de alta resolución,  “raspar” las rocas y analizar lo que las muestras obtenidas contenían tuvieron que desarrollar un software inteligente.

Las baterías de los coches eléctricos son una parte importante de los mismos.

Jónsson y sus colegas desarrollaron un sistema de inteligencia artificial capaz de controlar casi todos los detalles relacionados con la potencia de los rovers. A pesar de que los científicos que dictaban las acciones de estos robots creían tener del mismo, lo cierto es que la última decisión siempre estaba en manos del sistema de IA. Cuando ordenaban al rover desplazarse tres metros hacia el norte, por ejemplo, el vehículo se movía solo cuando la IA decidía que disponía del poder suficiente para hacerlo. Este programa también era capaz de enviar sugerencias sobre cual sería, según sus cálculos, la manera más eficiente de realizar cada tarea. Y por ultimo, esta IA podía hacerse a un lado y deja que un humano tomase el control del vehículo, siempre y cuando sus acciones no comprometieran la integridad de sus baterías. Cuando esto ocurría, enviaba el mensaje correspondiente a la sala de control de la NASA, y la tarea se posponía para el día siguiente. El enfoque dio muy buen resultado: la misión había sido pensada para durar 90 días, pero el diseño del robot fue tan bueno que le permitió funcionar durante seis años y medio, recorriendo más de 30 kilómetros sobre Marte.

Estos robots pueden tener el secreto para construir el coche eléctrico perfecto.

¿Como puede todo este conocimiento ayudar a los ingenieros que diseñan vehículos eléctricos en la Tierra? Basta con reemplazar el concepto de “científico a cargo de la misión” por “conductor del coche”. En efecto, si dotamos a nuestros coches de un software equivalente al que pusimos en los rovers, que pueda determinar la mejor velocidad en cada momento para que las baterías duren más kilómetros, o utilizamos esquemas de ahorro como los implementados en los robots marcianos, los coches eléctricos serian mucho más eficientes. La investigación que efectuó el equipo de Jónsson para la NASA demuestra que hay que concentrarse en cuadro completo. De nada sirve tener las mejores baterías o el motor más eficiente, si no los hacemos funcionar juntos y sin descuidar el control de velocidad y los tiempos de recarga. Los factores sociales -los hábitos de los conductores- también son importantes. Así como los científicos de las misiones a Marte tuvieron que aprender a esperar el mejor momento para hacer alguna tarea, los usuarios de coches eléctricos tendrán que aprender a planificar sus desplazamientos para aprovechar mejor las características de sus vehículos. Durante un siglo los humanos han controlado sus coches, convencidos de que tomaban las decisiones mas inteligentes. Quizás eso ya no sea la mejor opción. Un software IA puede ser más adecuado, aún cuando solo le permitamos “hacer sugerencias” durante el manejo. Un ordenador seguramente será mucho más adecuado para determinar el modo de conducción más eficiente en cada momento, de forma que las baterías puedan conservar la energía durante más tiempo. Si logramos implementar todo esto, y no parece algo tan complicado de hacer, podremos -por fin- dejar de quemar petróleo para hacer mover nuestros coches. ¿Que te parece?

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Escrito por Ariel Palazzesi

21 Comments

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  1. Es un artículo muy interesante, pero creo que no es demasiado extrapolable el modo de conducción de un "rover" marciano al de un coche terrestre. El "rover" hay que moverlo 3 metros al día y bien está que un software exprima el modo más eficaz de hacerlo. Pero el coche, con facilidad hay que conducirlo durante 30 kilómetros por cada trayecto, y no vas a tener un software que analice centímetro a centímetro el modo de conducir.

  2. No estoy deacuerdo. Los coches ya llevan sistemas que te dicen que marcha insertar. Pero en realidad cuando el coche te lo dice tu ya lo sabías. La única diferencia es que ahora tienes un número ahí recordandote que lo estás haciendo mal.
    Tambien tienen sistema de autostart/stop. y ahorra algo, pero no es significativo.

    Todo esto al final se diseña para los ciclos de homologación logrando así homologar los menores consumos y las emisiones mas bajas. De este modo tu coche pagará menos impuestos y estás mejor posicionado en cosas del marketing.

    Un Rover de estos si puede valerse de este tipo de control. Precisamente porque su actividad se puede postponer, porque no se puede recargar cuando uno quiere, porque no puede acudir al taller, Porque no tiene prisa, ni el conductor debe esquivar a otros coches, ni peatones, ni tiene que estar parando y arrancando porque el alcalde no quiere sincronizar los semaforos porque es mas rentable poner un radar en x calle.

    Los coches de calle tienen una ideosincrasia totalmente distinta. No creo que sea aplicable.

    Pero me quedo con un dato. No bajar del 40% de carga. Esto es clave para la durabilidad de las baterías. Pero esto es cosa del presente. la baterías del futuro (supongo) no tendrán este problema.

    Saludos. Me ha encantado leer que un robot diseñado para funcionar 90 días y que ha costado millones de dolares ha trabajado durante más de 6 años. Es una magnifica noticia 😉

  3. Es increíble, como no lo note antes, pero es el mismo mecanismo que utilizan las formas de vida para racionalizar y economizar energía… cuanta mas inteligencia menos entropía???…

  4. Muy interesante… De seguir estos avances pronto dejaremos de estar quemando tanto petroleo y seremos un poco mas considerados con este, el unico planeta que tenemos, vivo en Venezuela donde la gasolina es mas economica que el agua. (unos 4 Bs. por llenar el tanque) y te sobra, aun así estoy totalmente deacuerdo con los autos electricos.

  5. Interesante artículo, habría que ver como se podría implementar que tal vez no sea tan sencillo. Igualmente esto sólo es un parche, el talón de Aquiles de los coches eléctricos actuales siguen siendo las baterías, y debería ser blanco de las mejoras. Por suerte están surgiendo alternativas a las de ión-Litio, como las baterías metal-aire recargables. Por ejemplo la de Zinc-aire recargable que desarrollo hace poco ReVolt Technology, que según informaron son capaces de almacenar el triple de energía que las de ión-Litio en el mismo volumen, y con la mitad de coste (hay que tener en cuenta que el zinc es mas abundante que el litio). Y un poco mas lejos, las baterías con nanotubos de carbono.

    Saludos!

  6. Esto si se implementa de la misma manera que en el rover seria un desastre, digo esto porque si hay un embotellamiento y la IA de 1 decide que no se mueve hasta que halla libres 10 metros adelante porque sino tiene que frenar mucho y gasta energia. O cosas por el estilo.
    El auto no esta solo como el rover, lo que si seria bueno seria si esas IA estuvieran conectadas entre si, entonces todos los autos de un embotellamiento podrian ir a exactamente la misma velocidad, ya que la IA debe conocer la fouerza del motor, la friccion del piso etc etc, si se implementa asi, aliviaria mucho el trafico.
    tambien tendria que estar la opcion de deshabilitarlo completamente, quien sabe si la IA no cuenta justo, por ejemplo, que se rompio el vidrio y que si seguis avanzando se rompe y te cae encima, hay muchas cosas que por mas que este bien echo habria que cuidar

  7. El problema de los paneles solares en marte es que se cubren de polvo y disminuyen su eficiencia. Parece mas útil un generador termoeléctrico de radioisótopos. Pero si lo instalan en un auto de pasajeros, estos cuando salgan van a brillar en la noche.

  8. Las polémicas hacer avanzar a la ciencia y el conocimiento, propuestas y críticas, unos dicen no otros dicen sí se puede, así lo hizo Thomas Edison sino aún estaríamos iluminándonos con bombillas de gas.

  9. Se acaba la era de las petroleras y llega la era de las eléctricas y los fabricantes están invirtiendo billones de euros en desarrollar una batería más ligera y potente de iones de litio, que será la que use la próxima generación de coches eléctricos.Para mí es la solución más lógica pero sin un control puede ser un desastre…

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