Sostenibilidad, KPIs y Eficiencia Energética en Movilidad

Flashcards en formato de vocabulario basadas en el cuestionario de KPIs, pilares de sostenibilidad, Objetivos de Desarrollo Sostenible, Design Thinking, cálculos energéticos y evaluación de proyectos de movilidad.

KPI (Key Performance Indicator)

Medida cuantitativa que permite evaluar el desempeño de una empresa o proyecto frente a un objetivo específico.

KPI de consumo energético vehicular

Indicador medido en $\text{kWh/km}$ que permite evaluar si una empresa está logrando reducir el consumo de energía en sus vehículos.

Emisiones directas vs. indirectas en vehículos eléctricos

Afirmación donde un vehículo eléctrico reporta $0\,\text{g CO}_2/\text{km}$ de emisiones directas, pero no contempla las emisiones indirectas generadas durante la producción de la electricidad que consume.

KPI de impacto ambiental vehicular

Emisiones totales de $\text{CO}_2/\text{km}$, indicador que permite comparar de manera directa el impacto ambiental de un vehículo eléctrico frente a uno diésel.

Reducción porcentual de KPI

Porcentaje de disminución de un indicador cuantitativo; por ejemplo, la transición de un valor de $100$ a $80$ representa una reducción del $20\%$ (calculado como $\frac{100-80}{100} \times 100\%$).

Pilar económico de la sostenibilidad

Dimensión orientada a la reducción de costos operativos y la viabilidad financiera, como la disminución del costo de operación de una flota.

Pilar social de la sostenibilidad

Dimensión centrada en las condiciones humanas y laborales, como la mejora de la seguridad y el bienestar de los trabajadores.

Pilar ambiental de la sostenibilidad

Dimensión orientada a la disminución de la huella de carbono y el impacto ecológico, como el cambio a vehículos eléctricos para reducir emisiones contaminantes.

Acción de sostenibilidad

Medida o actividad práctica implementada para cumplir una meta sostenible, como la instalación de estaciones de carga para vehículos eléctricos.

Indicador de sostenibilidad

Métrica empleada para dar seguimiento cuantitativo al impacto de una acción, como el cálculo de $\text{kWh}$ consumidos por vehículo al día.

ODS 7 (Energía asequible y no contaminante)

Objetivo de Desarrollo Sostenible centrado en aumentar el uso de energía renovable y mejorar la eficiencia energética.

ODS 8 (Trabajo decente y crecimiento económico)

Objetivo de Desarrollo Sostenible que busca garantizar empleos seguros, dignos y productivos.

ODS 12 (Producción y consumo responsables)

Objetivo de Desarrollo Sostenible enfocado en reducir la generación de residuos y promover un uso responsable de los materiales.

ODS 11 (Ciudades y comunidades sostenibles)

Objetivo de Desarrollo Sostenible relevante para reducir la contaminación, potenciar el transporte público y fomentar una movilidad urbana sostenible.

Etapa Empathize (Empatizar)

Fase inicial de Design Thinking enfocada en entrevistar y observar a los usuarios para comprender en profundidad sus necesidades, problemas y frustraciones.

Etapa Define (Definir)

Fase de Design Thinking donde se analiza y resume la información recopilada en las entrevistas para establecer con claridad el problema específico a resolver.

Etapa Ideate (Idear)

Fase de Design Thinking orientada a la generación masiva de opciones de solución sin filtrar o evaluar prematuramente su viabilidad.

Design Thinking

Metodología de innovación centrada en el usuario de carácter iterativo (permite regresar sobre sus etapas) y aplicable más allá del diseño tradicional de productos.

Cálculo de consumo específico energético

Cociente entre la energía total consumida y la distancia recorrida. Para un consumo de $437,400\,\text{kWh}$ en $1,620,000\,\text{km}$, el resultado es $\frac{437,400}{1,620,000} = 0.27\,\text{kWh/km}$.

Masa total de emisiones de $\text{CO}_2$

Producto entre el consumo eléctrico total y el factor de emisión. Con un factor de $0.220\,\text{kgCO}_2/\text{kWh}$ y un consumo de $437,400\,\text{kWh}$, resulta en $437,400 \times 0.220 = 96,228\,\text{kg de CO}_2$.

Cálculo de emisiones unitarias de $\text{CO}_2$

División de la masa de $\text{CO}_2$ entre la distancia recorrida. Con $96,228\,\text{kg CO}_2$ en $1,620,000\,\text{km}$, se emiten $0.0594\,\text{kg/km}$, lo que equivale a $59.4\,\text{g CO}_2/\text{km}$.

Porcentaje de reducción de emisiones CO2

Comparación del nivel de emisiones entre motorizaciones. Pasar de $322.6\,\text{g/km}$ (diésel) a $59.4\,\text{g/km}$ (eléctrico) representa una reducción aproximada del $81.6\%$ (calculado como $\frac{322.6 - 59.4}{322.6} \approx 0.8158$).

Análisis comparativo de costos operativos

Criterio analítico que establece que comparar costos como $\$0.756/\text{km}$ frente a $\$2.28/\text{km}$ debe expresarse mediante porcentajes de ahorro o costo relativo en lugar de usar expresiones del lenguaje informal como "3 veces más barato".

Potencia eléctrica ($P$)

Tasa de transferencia de energía dada por el producto del voltaje y la corriente ($P = V \times I$). Para $V = 4.5\,\text{V}$ e $I = 0.850\,\text{A}$, la potencia es $4.5 \times 0.850 = 3.825\,\text{W}$.

Energía consumida ($E$)

Cantidad de energía transformada obtenida como el producto de la potencia y el tiempo ($E = P \times t$). Con $P = 3.825\,\text{W}$ y $t = 12\,\text{s}$, equivale a $3.825 \times 12 = 45.9\,\text{J}$.

Conversión de Joules a Watt-hora

Relación física donde $1\,\text{Wh} = 3600\,\text{J}$. Para convertir $45.9\,\text{J}$ a $\text{Wh}$, se calcula $\frac{45.9}{3600} = 0.01275\,\text{Wh}$.

Velocidad media ($v$)

Relación entre distancia recorrida y tiempo transcurrido ($v = \frac{d}{t}$). Recorrer $3.20\,\text{m}$ en $12\,\text{s}$ entrega una velocidad de $\frac{3.20}{12} \approx 0.267\,\text{m/s}$.

Factor de conversión de velocidad (m/s a km/h)

Multiplicador de $3.6$ empleado para transformar la velocidad en $\text{m/s}$ a $\text{km/h}$. Así, $0.267\,\text{m/s} \times 3.6 \approx 0.96\,\text{km/h}$.

Eficiencia energética de un sistema

Porcentaje de la energía total recibida que se convierte en trabajo o energía útil. Si se reciben $100\,\text{J}$ y $15\,\text{J}$ resultan útiles, la eficiencia es del $15\%$ (calculado como $\frac{15}{100} \times 100\%$).

Mecanismos de disipación energética

Proceso físico en el cual la energía no convertida en movimiento se transforma en calor y sonido, perdiéndose a través de la resistencia eléctrica, fricción mecánica y pérdidas internas del motor.

Efecto de escala en eficiencia de prototipos

Diferencia de rendimiento entre prototipos pequeños y vehículos reales, explicada por el hecho de que los modelos a escala presentan pérdidas proporcionalmente mayores en transmisión, motor y construcción.

Efecto de la descarbonización de la red en el KPI ambiental

Fenómeno por el cual si el factor de emisión de la electricidad disminuye (por ejemplo, de $0.220\,\text{kgCO}_2/\text{kWh}$ a $0.050\,\text{kgCO}_2/\text{kWh}$), el KPI de emisiones de $\text{CO}_2/\text{km}$ del vehículo eléctrico disminuye automáticamente, manteniendo el mismo consumo.

Mejora del KPI de consumo energético

Reducción en el valor numérico del KPI de consumo por distancia (por ejemplo, pasar de $0.27\,\text{kWh/km}$ a $0.20\,\text{kWh/km}$) manteniendo constante la actividad.

Evaluación económica integral de una flota

Análisis financiero que no se limita al ahorro anual de operación (OPEX), sino que contempla también el costo de adquisición inicial (CAPEX) y la vida útil del vehículo.

Conjunto tripartito de KPIs de movilidad

Combinación de indicadores clave integrada por $\text{kWh/km}$ (eficiencia energética), $\text{g CO}_2/\text{km}$ (impacto ambiental) y $\text{costo/km}$ (viabilidad económica).

Metodología de evaluación de proyectos sostenibles

Procedimiento evaluativo en tres pasos que requiere establecer los KPIs adecuados, realizar mediciones de una línea base antes y después de la intervención, y comparar los resultados obtenidos.