La electromovilidad es el pilar central de la descarbonización en el siglo XXI, pero su éxito depende de la capacidad de la infraestructura de carga para ser tan eficiente y rápida como el reabastecimiento de combustible.
Aquí radica el desafío que aborda el ingeniero Alexander Miraval en su proyecto de investigación: superar las limitaciones de la carga actual mediante una profunda innovación en los componentes.
La urgencia es palpable, ya que el consumo de energía genera cerca de 75% de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI). Para lograr una adopción masiva de los vehículos eléctricos (VE) es imprescindible minimizar la pérdida energética en el proceso de carga, un problema técnico que se concentra en el rectificador activo.
El trabajo de Miraval, desarrollado en el Instituto Politécnico Nacional (IPN), se centra en optimizar el rectificador activo, el subsistema que traduce la energía alterna de la red eléctrica a la energía continua que requieren las baterías del VE. Este componente no es solo un puente de transferencia: es un factor determinante en la eficiencia total del sistema.
Miraval subraya que la eficiencia no es solo un dato, sino la diferencia entre un sistema de carga sostenible y uno que desperdicia energía en calor y ruido, contrarrestando los beneficios del transporte eléctrico. Durante décadas el silicio ha sido el material dominante en la electrónica de potencia, pero sus limitaciones físicas crean un cuello de botella para la carga ultrarrápida y las altas frecuencias que demanda la electromovilidad.
La disrupción propuesta por Miraval consiste en el uso estratégico de semiconductores de banda ancha (Wide Bandgap): específicamente, el Carburo de Silicio (SiC) y el Nitrato de Galio (GaN). Estos materiales representan un cambio de paradigma debido a sus propiedades avanzadas, que les permiten operar a mayores temperaturas y frecuencias.
Las ventajas que el SiC y el GaN confieren al rectificador son cruciales:
Menor resistencia de conducción Reduce la energía perdida, aumentando la eficiencia global y minimizando el calor residual.
Mayor velocidad de conmutación Permite que los dispositivos operen a velocidades superiores, lo que se traduce en una transferencia de potencia más rápida y habilita el desarrollo de esquemas de control más avanzados.
Esta innovación material permite una “conversión más eficiente y electromagnéticamente más limpia”, según el investigador del laboratorio en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) unidad Culhuacán, demostrando que la tecnología avanzada es clave para mejorar tanto el rendimiento como la calidad de la energía.
Masificación y sustentabilidad social
La visión de Miraval se extiende al plano social, buscando la masificación de la electromovilidad. Para ello, la infraestructura de carga debe ser no solo rápida y eficiente, sino también electromagnéticamente limpia. El ruido que la conversión de energía puede generar debe ser reducido para evitar interferencias y garantizar la estabilidad de la red eléctrica.
El ingeniero sintetiza su enfoque en un doble imperativo: “Si queremos una masificación de la electromovilidad, tenemos que hacerlo de manera eficiente, aprovechando la mayor cantidad de energía posible, y también de manera limpia”.
Aunque toda nueva tecnología enfrenta un periodo de maduración y altos costos iniciales, Miraval es optimista, señalando que la creciente participación industrial del SiC y el GaNestá llevando a una progresiva reducción de sus precios. Esta accesibilidad es indispensable para que la alta tecnología impulse la masificación social de la movilidad eléctrica.
El proyecto de Miraval es un aporte fundamental que ataca la raíz de las ineficiencias de la carga. Al optimizar el rectificador activo con materiales de vanguardia, su trabajo contribuye a construir una infraestructura de carga más rápida, más verde y más estable, asegurando que la transición energética sea una realidad tangible, impulsada por la innovación rigurosa.
Ahorro de operación: argumento clave del VE
El factor económico es uno de los argumentos más convincentes para cambiar a un vehículo eléctrico (VE), incluso más allá del beneficio ambiental.
Datos de principios de 2025 demuestran que en México la operación diaria de un VE es significativamente más barata que la de uno de gasolina.
La diferencia en los costos de energía es notable, pues mientras el litro de gasolina regular promedia 24 pesos y la Premium 25, el precio Kilovatio-hora (kWh) de electricidad es mucho más bajo, especialmente al cargar en casa, con una tarifa doméstica básica de alrededor de 1.08 pesos/kWh y una tarifa de recarga pública de aproximadamente 3.8 pesos/kWh (incluso, la tarifa doméstica más cara, la DAC, ronda los 6.2 a 7.8 pesos/kWh). El ahorro en recorridos es de 70 a 90 por ciento.
Al comparar el costo para recorrer una misma distancia el auto eléctrico resulta ser también mucho más económico, ya que para recorrer 100 kilómetros el auto de gasolina necesita unos 192 pesos y el auto eléctrico, con un consumo promedio de 15 kWh/100 km y cargando en casa (tarifa básica), solo requiere 16 pesos; mientras que cargando en una electrolinera pública el costo es de alrededor de 57.
Esto se traduce en un ahorro que oscila igualmente entre 70 y 90% en el gasto de energía (o combustible) a favor del auto eléctrico.