La transición hacia la movilidad eléctrica está transformando el paisaje energético y urbano de las ciudades modernas. La reducción de emisiones, la mejora de la calidad del aire y la disminución de la dependencia de los combustibles fósiles son objetivos ampliamente compartidos. Sin embargo, uno de los principales desafíos para consolidar la adopción masiva de los vehículos eléctricos sigue siendo el acceso equitativo y asequible a la infraestructura de recarga.

Un grupo de investigadores de la Pennsylvania State University (Penn State) ha desarrollado una solución escalable: convertir las farolas urbanas en puntos de carga para vehículos eléctricos. Su propuesta, recientemente publicada en el Journal of Urban Planning and Development de la American Society of Civil Engineers, muestra como el alumbrado público puede desempeñar un papel clave en la electrificación del transporte urbano, ofreciendo una alternativa de bajo coste, sostenible y socialmente inclusiva frente a los modelos tradicionales de estaciones de carga.

Un reto de acceso y equidad

El crecimiento del parque de vehículos eléctricos se enfrenta a un obstáculo estructural: la falta de puntos de carga en entornos residenciales densos y zonas urbanas. Según los investigadores, gran parte de los habitantes de viviendas multifamiliares o bloques de apartamentos no dispone de garajes o plazas privadas donde instalar cargadores domésticos. Esto limita de forma directa la posibilidad de adquirir un vehículo eléctrico, especialmente en centros urbanos donde el aparcamiento en vía pública es la norma.

“El punto de partida de esta investigación fue una constatación simple: muchos ciudadanos que viven en apartamentos no tienen la posibilidad física de cargar su vehículo eléctrico en casa”, explica Xianbiao “XB” Hu, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Penn State. “Las farolas, sin embargo, ya están alimentadas eléctricamente, pertenecen a los municipios y se encuentran en las zonas donde más se aparca y circula. Son, por tanto, una infraestructura existente con un potencial enorme para democratizar el acceso a la movilidad eléctrica”.

Esta visión plantea un cambio en el modelo de despliegue de la infraestructura de carga: pasar de instalaciones costosas y concentradas —como los hubs de carga rápida o los parkings privados— a una red distribuida, integrada en el mobiliario urbano y gestionada por los ayuntamientos.

Un marco replicable y escalable

Financiado por el Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE), el proyecto de Penn State se desarrolló en colaboración con la ciudad de Kansas City (Missouri), el Metro Energy Center, empresas eléctricas locales y el National Renewable Energy Laboratory (NREL). El objetivo: validar un modelo de carga urbana basado en farolas existentes, y diseñar un marco metodológico para su replicación a gran escala.

El equipo definió una metodología en tres fases —demanda, viabilidad y beneficios— que puede aplicarse en cualquier comunidad interesada en adoptar el modelo.

• Demanda: análisis de factores urbanos como el uso del suelo, la densidad de estaciones existentes, los puntos de interés cercanos y los volúmenes de tráfico. Con estos datos se entrenaron modelos de inteligencia artificial para predecir la demanda potencial de carga en cada ubicación.
• Viabilidad: evaluación técnica y administrativa de las farolas seleccionadas, considerando disponibilidad eléctrica, capacidad de conexión, seguridad y compatibilidad con la red municipal.
• Beneficios: análisis de impacto ambiental, coste económico y conveniencia para los usuarios.

“La escalabilidad era un elemento esencial del proyecto”, subraya Yang “Chris” Song, autor principal del estudio y actualmente científico de datos en la empresa ElectroTempo. “Queríamos crear una herramienta adaptable a distintas ciudades, que no dependiera de condiciones locales específicas. Si una metodología puede funcionar en Kansas City, también puede hacerlo en Filadelfia, Madrid o São Paulo”.

Instalación piloto: 23 farolas transformadas en cargadores

El equipo seleccionó 23 farolas distribuidas por distintos barrios de Kansas City para ser convertidas en puntos de carga. Cada farola fue equipada con un módulo de carga nivel 2 (240 V), conectado directamente a la línea eléctrica municipal. La intervención requirió mínimas modificaciones respecto al sistema de alumbrado original, lo que redujo significativamente los costes y tiempos de instalación.

Durante un año se recopilaron datos de uso, demanda energética, velocidad de carga y comportamiento de los usuarios. Los resultados fueron los siguientes:

• Los costes de instalación resultaron considerablemente inferiores a los de una estación de carga convencional, gracias al aprovechamiento de la infraestructura eléctrica ya existente.
• La puesta en servicio pudo completarse en plazos mucho más cortos, reduciendo las necesidades de obra civil y los tiempos administrativos.
• Las velocidades de carga fueron superiores a las de las estaciones convencionales, lo que confirma la viabilidad técnica de las farolas como puntos de carga. Además, se observó que la duración media de las recargas fue menor, posiblemente debido a las limitaciones de estacionamiento o a los costes asociados al aparcamiento urbano.
• Desde el punto de vista ambiental, los cargadores alimentados por el alumbrado público demostraron beneficios significativos, alcanzando una reducción del consumo de gasolina un 11,94 % mayor y una disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero un 11,24 % superior respecto a las estaciones tradicionales, lo que refuerza su potencial como solución sostenible para la movilidad eléctrica urbana.

Equidad y sostenibilidad urbana

Uno de los aspectos más relevantes del estudio fue la dimensión social y de equidad. Para los investigadores, no se trata solo de ampliar la infraestructura de carga, sino de hacerlo de forma justa e inclusiva, asegurando que los beneficios de la electrificación urbana lleguen también a barrios de rentas medias y bajas, históricamente menos favorecidos por las inversiones tecnológicas.

“El concepto de equidad significa aquí una implicación activa con las comunidades locales, de modo que la distribución de los cargadores se realice de forma equitativa y participativa”, explica Song. En el caso de Kansas City, se trabajó con asociaciones vecinales y organizaciones sin ánimo de lucro para elegir las ubicaciones y evaluar la aceptación del sistema.

El resultado fue una red urbana de puntos de carga integrados en la infraestructura pública existente, sin impacto visual ni necesidad de ocupar espacio adicional en la vía. Desde una perspectiva de diseño urbano y alumbrado público, esta solución encaja plenamente con las estrategias de “infraestructura inteligente compartida”, en las que una misma farola puede ofrecer múltiples servicios: iluminación, conectividad 5G, sensorización ambiental, y ahora también energía para la movilidad eléctrica.

Próximos pasos

Para los próximos pasos, los investigadores prevén ampliar sus modelos incorporando datos socioeconómicos y meteorológicos más precisos. La integración de variables socioeconómicas permitirá identificar comunidades con menor acceso o menor capacidad de adopción de vehículos eléctricos, favoreciendo así un despliegue de infraestructura de carga más justo y equilibrado. Del mismo modo, la inclusión de información climática resulta esencial, ya que las condiciones extremas de temperatura pueden influir de forma significativa en el rendimiento de las baterías, la frecuencia de desplazamientos y la demanda global de energía. 

Imagen de portada: Freepik. Imagen procedente de bancos de recursos gráficos que no pertenece a la investigación.