El potencial de desarrollo de las bicicletas eléctricas

Los motores alimentados por baterías pueden impulsar el uso de bicicletas, reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero de los automóviles.

Impacto

    En 2018, los ciclistas de bicicletas eléctricas (e-bike) recorrieron alrededor de 289 000 millones de kilómetros, principalmente en China. Con base en estudios de mercado, proyectamos que el uso podría aumentar a 1,44–1,66 billones de kilómetros por año para 2050. El crecimiento ocurrirá en América Latina, Medio Oriente y África. Esta solución podría reducir las emisiones equivalentes de dióxido de carbono entre 1,39 y 1,55 gigatoneladas y ahorrar a los propietarios de bicicletas eléctricas entre 402 060 millones y 446 010 millones de dólares estadounidenses en costos iniciales y entre 1,07 y 1,23 billones de dólares estadounidenses en costos operativos de por vida.

Introducción

    Las bicicletas eléctricas (e-bikes) son el medio de transporte motorizado más respetuoso con el medio ambiente en el mundo actual. Ofrecen muchos de los mismos beneficios que las bicicletas tradicionales, especialmente facilidad y versatilidad de movilidad para los viajeros urbanos, pero las bicicletas eléctricas tienen beneficios que las bicicletas convencionales no tienen. Un motor y una batería adjuntos hacen posible atravesar colinas empinadas o cubrir largas distancias con poco esfuerzo, ampliando el uso a personas que de otro modo no elegirían un transporte activo con bajas emisiones de carbono. Estos beneficios, sin embargo, no son gratuitos. Las bicicletas eléctricas tienen emisiones más altas que una bicicleta normal o simplemente caminar. Pueden costar más que las bicicletas convencionales y crean un desafío al final de la vida útil de las baterías caducadas.

    Este informe examina los impactos ambientales y financieros netos del aumento del uso de bicicletas eléctricas en todo el mundo entre 2020 y 2050. Comparamos las bicicletas eléctricas con otras opciones de movilidad porque la investigación ha indicado que muchos usuarios de bicicletas eléctricas habrían usado otros modos en su lugar, incluidos vehículos livianos, transporte público, bicicletas normales y vehículos motorizados de dos ruedas, como scooters.

Metodología

Mercado direccionable total

    El mercado total direccionable para bicicletas eléctricas es la demanda total de transporte urbano proyectada para 2050. Establecimos esto a partir de proyecciones de referencia de la Agencia Internacional de Energía (AIE) y el Consejo Internacional de Transporte Limpio (ICCT). El Instituto de Políticas de Transporte y Desarrollo y la Universidad de California, Davis (ITDP/UCD) proporcionaron estimaciones de adopción. La mayor parte de la adopción global ha sido en China, pero se espera un crecimiento a nivel mundial. Estimamos la adopción actual total (definida como la demanda funcional en 2018) en poco menos del 1 por ciento del mercado total.

Escenarios de adopción

    Calculamos los impactos de una mayor adopción de bicicletas eléctricas de 2020 a 2050 comparando dos escenarios de crecimiento con un escenario de referencia en el que la participación de mercado se fijó en los niveles actuales.

• Escenario 1: El uso de bicicletas eléctricas continúa creciendo sin ninguna intervención importante a 1,44 billones de pasajeros-kilómetros (3 por ciento del total de viajes urbanos).

• Escenario 2: El uso de bicicletas eléctricas crece como un porcentaje del uso total de bicicletas, que también está aumentando, y alcanza los 1,66 billones de pasajeros-kilómetro (el 3 % del total de viajes urbanos).

Modelo de emisiones

    Estimamos las emisiones en función del uso de energía de la red y del combustible, así como las emisiones indirectas de la producción, y aplicamos factores de emisiones de la red global para las emisiones de electricidad de bicicletas eléctricas. Utilizamos una combinación de modos de transporte como alternativa convencional. Algunos de estos modos usan electricidad, mientras que la mayoría usa combustible. Después de ponderar el uso de energía, calculamos las emisiones de la red y del combustible para cada alternativa.

Modelo financiero

    Todos los valores monetarios se presentan en dólares estadounidenses de 2014.

Los costos de instalación provinieron de una amplia gama de fuentes. Los datos de bicicletas eléctricas sugieren que la batería es el componente principal de los costos y el tamaño de la batería varía. Fijamos el precio de las bicicletas eléctricas en 491 576 dólares estadounidenses por megavatio-hora de capacidad de batería instalada, el promedio de 23 puntos de datos. El primer costo para implementar la solución se define en dólares por megavatio-hora instalado de batería. Se basa en el precio de compra de las bicicletas eléctricas, ponderado por tipo de batería y región. Los cálculos se basan en la suposición de que un megavatio-hora de paquete de baterías instalado proporciona baterías para alrededor de 2200 bicicletas eléctricas (cada una con un paquete de 458 vatios-hora) y cada bicicleta eléctrica funciona con un número promedio fijo de pasajeros-kilómetro por año. , por lo que 1 megavatio-hora de paquete de baterías permite un poco más de 6 millones de pasajeros-kilómetros por año.

Los costos de operación y mantenimiento convencionales (expresados ​​en US$ de 2014 por pasajero-kilómetro) incluyen los costos de combustible y están regionalizados y ponderados por modo compartido. Utilizamos un enfoque de abajo hacia arriba mediante la agregación de datos regionales debido a las diferencias en la distribución modal y los costos entre regiones. Los coches de combustión interna llevan el gasto fijo adicional del seguro. Los costos de operación y mantenimiento de la solución asumen que las bicicletas eléctricas no tienen costos de mantenimiento más allá de los costos de electricidad.

Integración

    Priorizamos las soluciones urbanísticas de Project Drawdown por eficiencia energética y espacial, por lo que soluciones no motorizadas como Ciudades Caminables y Infraestructura para bicicletas fueron los más altos, seguidos por bicicletas eléctricas y otras soluciones parcialmente motorizadas. Dado que las bicicletas eléctricas son de alta prioridad, aplicamos la adopción total para cada escenario de bicicleta eléctrica y redujimos la adopción de algunas soluciones de menor prioridad para garantizar que el total de pasajeros-kilómetros no excediera el total previsto por fuentes como la AIE y el ICCT. Las variables compartidas en esta y otras soluciones tenían las mismas entradas.

Resultados

    En el Escenario 1, las bicicletas eléctricas podrían evitar la liberación de 1,39 gigatoneladas de gases de efecto invernadero equivalentes al dióxido de carbono y ahorrar a los consumidores 1,07 billones de dólares estadounidenses en costos operativos netos de por vida entre 2020 y 2050. Los primeros costos de implementación son US$402.060 millones inferiores a los de los automóviles, incluso cuando se incluyen los costos de reemplazo de baterías.

El Escenario 2 evita 1,55 gigatoneladas de emisiones, ahorra $1,23 billones en costos operativos netos de por vida y su implementación cuesta $446,01 mil millones menos que los automóviles.

Discusión

    Cambiar a los pasajeros a modos de transporte de bajas emisiones es un gran paso para lograr la reducción. La solución de bicicletas eléctricas es una parte importante de este cambio. El sector del transporte fue responsable de unas 9,5 gigatoneladas de emisiones equivalentes de dióxido de carbono en 2018 (IEA, 2018). Nuestro Escenario 1 muestra que el uso de bicicletas eléctricas en lugar del modo convencional compuesto puede reducir las emisiones de dióxido de carbono equivalente en 0,07 gigatoneladas por año en promedio para 2020-2050, con una reducción acumulada de 1,14 gigatoneladas de emisiones de dióxido de carbono equivalente para ese período. En escenarios más agresivos, la bicicleta reemplaza cada vez más los viajes en automóvil y aumenta la porción de viajes en bicicleta realizados con bicicletas eléctricas.

    La pandemia mundial que comenzó en 2020 vio un cambio hacia el uso de bicicletas y, en particular, de bicicletas eléctricas para recreación y para reemplazar los viajes que se habrían realizado en transporte público. Las bicicletas eléctricas y las bicicletas se agotaron en muchos lugares del mundo, y varios gobiernos comenzaron a ofrecer incentivos para reemplazar los autos viejos con bicicletas eléctricas. Los carriles para bicicletas temporales aparecieron en todo el mundo. Los formuladores de políticas están tratando de hacer que este cambio sea permanente.

    La disminución de los viajes en automóvil y el aumento de los viajes en bicicleta tiene beneficios concomitantes en la congestión, la calidad del aire, el ruido, el estrés y la demora en los viajes. Además de los impactos climáticos, las bicicletas eléctricas son más baratas, emiten menos y usan menos materiales que los automóviles; no cause congestión; y puede ser más rápido en el tráfico congestionado que los automóviles. Los beneficios adicionales de las bicicletas eléctricas incluyen mejoras en la salud e impactos positivos en la economía local porque los usuarios de bicicletas tienden a comprar en su comunidad local.

Referencias

Agencia Internacional de Energía (AIE) (2018). Aspectos destacados de las emisiones de CO2 de la quema de combustibles de 2018. http://www.indiaenvironmentportal.org.in/files/file/CO2_Emissions_from_Fuel_Combustion_2018_Highlights.pdf