La reducción de la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) es un objetivo importante para muchos gobiernos. En la Unión Europea (UE), por ejemplo, se tiene como objetivo reducir un 40% la emisión de GEI para el 2030 (comparado con 1990). Dado que estos gases tienen un efecto negativo en la calidad del aire, se está incluso estudiando prohibir la circulación de estos vehículos que emiten GEI en zonas metropolitanas. En Holanda se busca prohibir la venta de vehículos de combustión interna en 2025, en Alemania en 2030 y en Francia en 2040.

En Chile, según la estrategia de Electromovilidad del Ministerio de Energía, se busca “cero emisiones hacia finales de este siglo, y reducir nuestros niveles en al menos un 80% hacia el año 2050”.

Para la industria del Transporte, estos objetivos presentan grandes desafíos, puesto que los vehículos que utiliza representan al menos un 20% del total de emisiones de GEI.

Sin embargo, los vehículos eléctricos tienen ciertas limitantes que hacen que no sea tan sencillo reemplazar los actuales vehículos de combustión interna. En primer lugar, tienen una autonomía limitada, teniendo que recurrir a recargas de energía con mayor frecuencia que un vehículo de combustión interna. En segundo lugar, tienen tiempos de carga más altos, y así, tardan más en estar nuevamente disponibles. Es común que estos vehículos incluso deban esperar a que se desocupe una estación de recarga para poder utilizarla. Finalmente, estos vehículos cuentan con un menor número de puntos de recarga, frente a los vehículos de combustión interna (estaciones de servicio).

Este último punto es uno de los mayores problemas que actualmente se tiene para la masificación de vehículos eléctricos. Hoy en día muchas de las recargas se realizan ya sea en la casa o en el lugar de trabajo de quienes utilizan estos vehículos. Los pocos lugares públicos para la recarga, no cuentan con información de su disponibilidad, capacidad o el costo para recargar los vehículos. Si bien estas condiciones pueden estar dadas por la baja participación que tiene la electromovilidad (participación de solo un 1,1%), si no se mejora esta infraestructura, la utilización de esta tecnología para la industria del transporte tendrá muchos inconvenientes.

Estudiando el problema

En la Academia se ha estudiado intensamente el problema de transporte para vehículos eléctricos. Se observa un crecimiento de un 20% al año en número de publicaciones, motivado por un gran interés tanto público como privado. Estos estudios muestran que el problema de operación de vehículos para reparto presenta importantes diferencias con el problema de vehículos convencionales, agregando un nivel de dificultad superior a un problema que ya es complejo: la operación de la última milla.

Los vehículos requieren de recargas en puntos intermedios de las rutas, lo que representa desvíos para lo que deben repartir. Además, dado que la carga de las baterías no es a tasa constante (no lineal), dependiente del nivel de carga, las estrategias de operación deben ser computacionalmente evaluadas. La toma de decisiones de cuándo, dónde y cómo tienen que estar sustentadas en modelos matemáticos y herramientas algorítmicas. Por ejemplo, estudios recientes muestran que la carga completa de las baterías no es una estrategia óptima, y que recargas parciales tienen importantes reducciones de costos. También se ha visto que la ubicación de estos puntos de recarga tiene un impacto importante en la operación, aumentando significativamente los costos cuando estos puntos están muy distantes de los lugares de entrega o son escasos en un área de operación.

En conclusión, existen dos grandes desafíos que atender: por un lado, se debe fomentar el desarrollo de infraestructura para los vehículos eléctricos y la adopción de estos vehículos, tanto por los sectores públicos como privados; y, en segundo lugar, incorporar tecnología que permita automatizar las decisiones respecto a cómo operar la flota, utilizando de manera óptima los recursos, y automatizar las decisiones de mediano plazo de que enfrenta la industria de transporte. Para estos últimos desafíos, la academia y el mundo científico deben incorporarse a esta industria, y así resolver estos problemas de forma integrada.