Ciclo de vida, externalidades y costes de abatimiento de la electrificación del transporte público mediante autobuses con pila de combustible y autobuses eléctricos de batería en la ciudad de Putrajaya

Autobuses urbanos más limpios y por qué importan

Los autobuses urbanos quizá no parezcan glamorosos, pero son los pilares de la vida urbana. Como circulan todo el día por calles concurridas, la forma en que los alimentamos influye notablemente en la calidad del aire, la contaminación climática y las cuentas públicas. Este estudio plantea una pregunta sencilla con grandes consecuencias para ciudades malasias como Putrajaya: ¿deberían las futuras flotas de autobuses funcionar con baterías o con pilas de combustible de hidrógeno? Al rastrear tanto los impactos ambientales como los costes a largo plazo desde la fábrica hasta el desguace, los autores muestran qué opción ofrece más beneficio climático por cada ringgit gastado.

Dos caminos distintos hacia autobuses más limpios

La investigación compara autobuses eléctricos de batería, que almacenan energía en grandes baterías a bordo, con autobuses eléctricos con pila de combustible, que generan electricidad a partir de hidrógeno transportado en tanques presurizados. Ambos eliminan los gases de escape en las calles urbanas, pero sus huellas ocultas difieren. En los autobuses con pila de combustible, las emisiones y los costes se desplazan a toda la cadena del hidrógeno: producir hidrógeno a partir de gas natural, energía solar o biomasa, transportarlo en camión y comprimirlo en las estaciones de repostaje. En los autobuses de batería, los impactos provienen principalmente de la electricidad utilizada para cargarlos y de la producción y sustitución de las pesadas baterías de ion-litio.

Seguimiento de impactos desde la cuna hasta la tumba

Para comparar de forma justa, los autores usan un enfoque de ciclo de vida que incluye la fabricación del autobús, el transporte desde China hasta Malasia, quince años de operación en las siete rutas urbanas de Putrajaya y el reciclado al final de su vida útil. Simulan patrones reales de conducción usando perfiles de velocidad basados en GPS para estimar el consumo de energía en lugar de apoyarse en promedios aproximados. Para las pilas de combustible, prueban varias fuentes de hidrógeno disponibles o plausibles en Malasia: reformado convencional de gas natural, el mismo proceso con captura de carbono, electrólisis alimentada por energía solar, gasificación de residuos de palma aceitera y un método emergente que convierte biometano en hidrógeno y carbono sólido in situ en la cocheras.

Qué dicen los números sobre la contaminación

En casi todas las medidas ambientales, los autobuses de batería rinden mejor. A lo largo de todo su ciclo de vida, emiten alrededor de 58 kilogramos de dióxido de carbono por cada 100 kilómetros con la red fósilmente intensiva actual de Malasia, muy por debajo del mejor caso de pila de combustible, con unos 121 kilogramos. Los autobuses con pila de combustible se acercan algo cuando el hidrógeno se produce a partir de energía solar o residuos de palma, pero siguen arrastrando cargas adicionales, como partículas finas procedentes de la gasificación de biomasa o los metales intensivos de la infraestructura solar. Cuando todos los tipos de daño se convierten en un valor monetario aproximado, los autobuses de batería presentan la "etiqueta de precio" ambiental más baja, en torno a 830.000 dólares estadounidenses en costes externos durante la vida útil de un autobús, mientras que todas las opciones con pila de combustible resultan más costosas.

Qué dicen los números sobre el dinero

El estudio también suma todo lo que un operador pagaría realmente durante quince años, incluidos los propios autobuses, las estaciones de carga o repostaje, la electricidad o el hidrógeno, y la sustitución de baterías o pilas de combustible. Los autobuses de batería resultan claramente más baratos, con un coste total de propiedad de aproximadamente 8,9 millones de dólares para la flota de Putrajaya, o alrededor de 53 dólares por cada 100 kilómetros por autobús. El mejor caso de pila de combustible, con producción de hidrógeno in situ a partir de biometano, sigue costando cerca de 21,6 millones de dólares, principalmente porque producir y distribuir hidrógeno es caro. Cuando los costes se dividen por la cantidad de contaminación climática evitada en comparación con autobuses diésel, los autobuses de batería reducen las emisiones a un coste de alrededor de 0,39 dólares por kilogramo de dióxido de carbono, mientras que las opciones con pila de combustible son varias veces más costosas por unidad de beneficio.

Qué significa esto para el transporte urbano futuro

Para las condiciones actuales en Putrajaya y en ciudades malasias similares, el mensaje es claro: los autobuses eléctricos de batería ofrecen más beneficio climático y ambiental por menos dinero que los autobuses con pila de combustible. Eso no significa que los autobuses de hidrógeno sean inútiles; podrían desempeñar un papel más adelante, especialmente en rutas más largas o para impulsar una industria nacional del hidrógeno. Pero como paso práctico inicial para limpiar el transporte urbano y estirar fondos climáticos limitados, el estudio sugiere que los planificadores deberían centrarse en los autobuses de batería, mientras continúan mejorando las cadenas de suministro de hidrógeno para que los autobuses con pila de combustible puedan volverse más competitivos en el futuro.

Cita: Chong, J.W., Hanafiah, M.M. Life cycle externalities and abatement costs of public transport electrification using fuel cell and battery electric buses in Putrajaya city. Sci Rep 16, 15312 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46665-w

Palabras clave: autobuses eléctricos de batería, autobuses con pila de combustible de hidrógeno, transporte público, evaluación del ciclo de vida, emisiones de gases de efecto invernadero