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El Audi e-tron GT Quattro y su sostenibilidad

Introducción

A medida que la industria automotriz se embarca en una transición que parece imparable hacia la electrificación, es esencial evaluar no solo el rendimiento y el atractivo estético de los vehículos que las marcas van sacando, sino también su impacto ambiental a lo largo de su ciclo de vida útil. En la era actual, donde la conciencia ambiental y la movilidad sostenible se entrelazan, el Audi e-tron GT Quattro surge como un ejemplo que luce impecable de cómo la innovación automotriz puede unirse con la responsabilidad ambiental.

Este artículo pretenderá arrojar luz sobre cómo el Audi e-tron GT Quattro se posiciona en la vanguardia de la sostenibilidad actual, examinando críticamente su contribución a un futuro más limpio y sostenible en cuanto a la movilidad personal.

Audi e-tron

 ¿Por qué la sostenibilidad de un vehículo es importante hoy día?

Es crucial enfatizar que la movilidad sostenible es un factor crucial en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el transporte es responsable de aproximadamente el 24% de las emisiones globales de dióxido de carbono.

La movilidad sostenible es un enfoque de transporte que busca mejorar la calidad de vida de las personas en las ciudades y reducir la huella de carbono de los medios de transporte. Su principal  objetivo es brindar alternativas de transporte seguras, eficientes y limpias mientras se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero. 

No obstante, es importante destacar que en la industria automotriz actual, hay tecnologías y vehículos que son cada vez más ecológicos y sostenibles.

Algunas de las soluciones que han brindado las industrias ante esta situación, junto a la ayuda de la tecnología (micromovilidad), han sido los vehículos ligeros, las bicicletas, patinetas eléctricas, vehículos de reducido tamaño, normalmente eléctricos, estos se caracterizan por su eficiencia, debido a la calidad de la tecnología con la que se utiliza, adquiriendo un beneficio como lo es la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

A continuación, se realizará una breve explicación sobre el  Audi e-tron GT Quattro:

El Audi e-tron GT es una berlina (tipo de carrocería) eléctrica con un diseño <<coupé>> este se caracteriza por ofrecer una dinámica deportiva, consiguiendo una potencia de hasta 646 CV y 488 Km de autonomía, siendo este, el primer coche eléctrico, desarrollado por la empresa Audi sports. Segun AUDI (la compañia) “El diseño escultural de la carrocería personifica potencia y rendimiento.”

Análisis del diseño exterior del Audi e-tron

Cabe destacar que a este automóvil se le ha empleado un diseño deportivo, estrenando un nuevo lenguaje de diseño, diferenciando a este modelo de los anteriores de la gama <<E-tron>>. Por lo tanto este se caracteriza por el uso de ruedas curvas, llantas de hasta 21 pulgadas y una zaga muy lujosa, donde se  destaca su difusor y el uso de ópticas OLED de alta visibilidad, que proporcionan una animación luminosa al abrir y cerrar el vehículo. Lo mismo ocurre en el frente: una gran parrilla delantera, grandes tomas de aire laterales y luces LED nítidas.

Su vista lateral condiciona toda la carrocería que, pese a alcanzar los 4,96 metros de longitud, ofrece una silueta muy deportiva gracias a la pronunciada caída del techo hasta el maletero (la altura es de 1,38 metros). “En líneas generales, es uno de los Audi modernos con un diseño más diferente y trabajado, con una preciosa combinación de rendimiento frente al aire y efectismo” (Audi E-Tron GT 2024 – Características, Precios Y Versiones, n.d.)”.

Audi e-tron

Análisis del diseño interior del Audi e-tron

El diseño interior del Audi e-tron GT es un poco más tradicional y la elección de materiales también es encomiable: fibra de carbono, Alcántara, piel sintética, textiles de alta calidad y aluminio. Tiene un panel de instrumentos digital de 12,3 pulgadas y una pantalla central de infoentretenimiento de 10,1 pulgadas; que nos presenta la evolución respecto al Audi e-tron, el atractivo de las líneas horizontales, el minimalismo y la abundancia de pantallas. El habitáculo está diseñado para cuatro pasajeros y dispone de dos maleteros, de 405 litros detrás (o 366 litros en la versión RS) y 85 litros delante.

Interior de vehículo

Motor eléctrico y sus prestaciones  

El Audi e-tron está basado en una plataforma J1 desarrollado para la fabricación de automóviles al 100% eléctricos de altas prestaciones. A este diseño se le ha introducido unas baterías de iones de litio con 93 kWh de capacidad bruta (85 kWh de capacidad neta) ubicadas bajo el piso del habitáculo, una disposición que permite un reparto de pesos ideal y un muy bajo centro de gravedad, este se caracteriza por tener  dos motores eléctricos, estando el motor trasero asociado a una caja de cambios de dos relaciones.

Modelo PotenciaPar motor0-100 Km/hAutonomía WLTP
Audi e-tron GT quattro476 CV (530 CV en modo boost)630 Nm4,1 segundos487 km

Este cuenta con suspensión neumática de cámaras adaptativa de serie en los RS, un sistema de vectorizado de par motor con autoblocante trasero. Este tiene una tracción en las cuatro ruedas. Opcionalmente, el sistema de frenos puede ser carbo cerámico. Además, en cuanto a carga, es compatible con un sistema de carga rápida de 800 voltios que puede restaurar el 80% de las baterías en 20 minutos.

Audi e-tron

Algunos de los sistemas del Audi e-tron

1. Subsistema de propulsión eléctrica:

El corazón y alma del Audi e-tron GT Quattro es su sistema de propulsión eléctrica, compuesto por varias baterías de iones de litio de alta densidad y motores eléctricos que se hallan en cada eje. ¿Qué son estas baterías? Estas son un tipo de batería recargable que utiliza iones de litio como su componente electroquímico principal (tal como su nombre lo indica).

Estas baterías se caracterizan por tener una alta densidad de energía, esto quiere decir que pueden almacenar una gran cantidad de energía en un volumen relativamente pequeño y un peso reducido comparado con otros tipos de baterías, se dice que este tipo de baterías es el futuro de la descarbonización, puesto que este subsistema minimiza las emisiones directas de carbono y reduce la dependencia de los combustibles fósiles que tanto contaminan actualmente, contribuyendo así a la sostenibilidad ambiental, al tiempo que ofrece un rendimiento excepcional en términos de aceleración y manejo. “Las ventajas de las baterías de ion de litio y su coste decreciente han hecho que su uso prolifere en multitud de ámbitos”(Iberdrola,S.A, 2024)

Ahora se revisara un poco más a fondo estas baterías de alta densidad y cómo funcionan:

1.1 Estructura de la batería. Las baterías de iones de litio están compuestas por una serie de celdas individuales interconectadas. Cada una de estas celdas está formada por tres componentes principales: un cátodo (que es un electrodo positivo), un ánodo ( un electrodo negativo) y un electrolito. Estos componentes del sistema se encuentran encapsulados en un contenedor que aísla el sistema de su exterior, siendo esto una muestra de sistema cerrado y a su vez protege la celda en sí.

1.2 Carga y descarga. Durante la carga de la batería, se aplica un voltaje externo al sistema, haciendo que el sistema sea abierto por un periodo de tiempo específico, que hace que los iones de litio se muevan desde el cátodo hacia el ánodo a través del electrolito. Este proceso se conoce como intercalación, donde los iones de litio se insertan en la estructura cristalina del material del ánodo, esto nos muestra la existencia de la recursividad en el sistema, puesto que este sistema es parte a la vez de un sistema más grande y está compuesto también de sistemas más pequeños. Al mismo tiempo, los electrones viajan por el circuito externo, generando corriente eléctrica que puede utilizarse para alimentar el vehículo o para cargar la batería.

Durante la descarga, los iones de litio regresan desde el ánodo al cátodo a través del electrolito, liberando energía que se puede utilizar para impulsar el motor eléctrico del vehículo. Mientras tanto, los electrones fluyen nuevamente por el circuito externo, completando el ciclo y manteniendo el suministro de energía, acá también vemos un ejemplo de retroalimentación, puesto que el producto que genera este sistema (la energía para el motor) es una retroalimentación positiva y eficaz lo que hace que este proceso pueda repetirse muchas veces con efectividad.

1.3 Materiales de los electrodos. Los materiales utilizados en los electrodos (cátodo y ánodo) son cruciales para determinar las propiedades de la batería, como la densidad de energía y la vida útil. En el caso de las baterías de iones de litio de alta densidad, se emplean materiales avanzados que permiten almacenar una mayor cantidad de energía en un espacio mucho mas reducido. Esto puede incluir óxidos metálicos complejos para el cátodo, como el óxido de cobalto, el óxido de níquel y el óxido de manganeso, y materiales de grafito para el ánodo.

En resumen, las baterías de iones de litio de alta densidad en vehículos como el Audi e-tron GT Quattro son componentes clave e innovadores que permiten la propulsión eléctrica óptima del vehículo , utilizando un proceso electroquímico de carga y descarga para almacenar y a su vez liberar energía de manera eficiente , segura y confiable reduciendo a la vez la contaminación del medio ambiente al dejar de lado la combustión interna . Su diseño y gestión son fundamentales para garantizar un rendimiento óptimo y una vida útil prolongada del sistema de propulsión eléctrica del vehículo en sí.

Audi e-tron bateria

2. Subsistema de gestión de energía:

La gestión eficiente de la energía es crucial para maximizar la autonomía y la vida útil de las baterías del Audi e-tron GT Quattro, si se suministra demasiada energía la batería podría sobrecargarse y quemarse, y por el otro lado si no se suministra la energía suficiente, la batería estaría trabajando forzadamente disminuyendo así su vida útil mucho, Se debe buscar el concepto de equilibrio en este sistema. Este sistema incorpora tecnologías avanzadas de recuperación de energía durante el frenado y la desaceleración, así como opciones de carga inteligente que optimizan el uso de la red eléctrica y promueven la integración con fuentes de energía renovable, como la solar o incluso la eólica.

Claro que como todo sistema estos también cuentan con entropía, el desgaste natural del sistema después de un tiempo, pero gracias a todas las innovaciones hechas en este modelo de carro, la entropía tarda más en aparecer y, por lo tanto, sus partes son más duraderas.

3. Subsistema de materiales y fabricación:

La sostenibilidad del Audi e-tron GT Quattro también se ve muy influenciada por los materiales utilizados en su fabricación. Audi ha implementado estrategias innovadoras y nuevas de diseño para reducir el consumo de recursos y al mismo tiempo minimizar el impacto ambiental de la extracción y producción de materiales en masa, incluidos aluminio reciclado para latonería y cuero vegetal para interiores. Además, ahora mismo se están explorando alternativas más sostenibles, como plásticos reciclados y compuestos orgánicos, para futuras iteraciones del vehículo.

4. Subsistema de infraestructura de carga:

Para que los vehículos eléctricos sean verdaderamente sostenibles, es fundamental desarrollar una infraestructura de carga accesible y eficiente, ¿qué significa esto? Audi colabora con empresas y gobiernos a fin de expandir la red de estaciones de carga rápida y semirrápida al estilo tesla, en vez de estaciones de gasolina, se instalan conectores de corriente que se adaptan al vehículo con el fin de cargarlo en un periodo de tiempo no muy largo, facilitando así la adopción de sus vehículos eléctricos y reduciendo las barreras de entrada para los consumidores en especial en los países que sufren por la falta de estos puestos eléctricos. Esto se puede tomar como un ejemplo de homeostasis, que es la constante adaptación de los sistemas en base a su supervivencia, Las estaciones eléctricas se toman como la adaptación a estos nuevos sistemas. 

5. Subsistema de ciclo de vida y disposición final:

La sostenibilidad del Audi e-tron GT Quattro no termina en su fabricación y uso, sino que también abarca su ciclo de vida completo desde el inicio hasta el final (desde la producción hasta la disposición final). Audi está implementando programas de reciclaje y reutilización de componentes con el fin de minimizar los residuos y maximizar la recuperación de materiales al final de la vida útil del vehículo, asegurando así un enfoque circular y sostenible para la movilidad eléctrica. Esto quiere decir que si un auto termina su ciclo de vida útil, se reciclará para en un futuro volver a utilizar estos materiales en nuevos autos, por lo que se estaría ahorrando así muchos materiales y producción contribuyendo también a reducir la explotación de los medios.

CONCLUSIÓN  

La sostenibilidad del Audi e-tron GT Quattro es un testimonio de la evolución hacia una movilidad más respetuosa con el medio ambiente. Para empezar su diseño estetico y construcción se basan en principios de ecoeficiencia, utilizando materiales reciclados y procesos de fabricación que minimizan el impacto ambiental. Desde la etapa de producción hasta el final de su vida útil, este vehículo eléctrico busca reducir su huella de carbono en comparación con muchos de sus competidores de combustión interna que se encuentran en el mercado.

Además, la sostenibilidad del Audi e-tron GT Quattro se extiende a su funcionamiento cotidiano y personal. Al ser completamente eléctrico (no requiere de gasolina para su funcionamiento), no emite gases de escape nocivos para el medio ambiente y la capa de ozono a su vez que contribuye a mejorar la calidad del aire en entornos urbanos donde la huella de carbono es mucha mas alta que en otros lugares. Su eficiencia energética y la capacidad de recargar utilizando fuentes de energía renovable lo convierten en una opción más limpia y sostenible para la movilidad personal especialmente en entornos urbanos.

En conclusión, el Audi e-tron GT Quattro no solo representa un avance en términos de rendimiento en cuanto a batería, carga y velocidad e incluso tecnología, sino que también es un paso significativo hacia un futuro de transporte más sostenible y un gran paso hacia la descarbonacion de la industria automotriz. Su enfoque profundo hacia la sostenibilidad, desde la producción hasta su uso diario, lo posiciona como un líder significante en la industria automotriz eléctrica en la lucha contra el cambio climático y la promoción de prácticas responsables para cuidar y preservar el medio ambiente.

CREDITOS

Autor: Jairo Samuel Ocampo Rincon/ Juan Sebastian Alvarez

Editor: Carlos Ivan Pinzon Romero

Codigo: UCPSG5-1

Universidad: Universidad Central

FUENTES:

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-Baterías de ión de litio ¿Cómo funcionan? (12). Iberdrola. Retrieved March 20, 2024, from https://www.iberdrola.com/innovacion/baterias-ion-litio

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Referencias de figuras:

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  • https://www.elektroauto-news.net/news/alles-wissenswerte-zum-audi-e-tron-gt
  • https://www.youtube.com/watch?v=DQ7A0oYmIes