Hace dos años, con solo cuatro temporadas de la era híbrida de la Fórmula 1, la escudería campeona del deporte, Mercedes, emitió una declaración de que en una prueba dinamométrica en su fábrica High Performance Powertrains en Brixworth, Reino Unido, su unidad de potencia M08 EQ Power+ F1 había registrado un nivel de eficiencia térmica superior al 50 %.

Para los no iniciados, la medición era un tanto oscura, un subproducto de la laberíntica guerra tecnológica librada por los fabricantes de los nuevos y complejos motores híbridos de este deporte. Para los que saben, sin embargo, fue un momento histórico. Por primera vez un motor de carreras había producido más energía útil que energía de desecho. Y tras una búsqueda reglamentaria de casi una década, la visión de la FIA de la innovación en el deporte del motor que impulsa una tecnología sostenible y relevante para las carreteras ha tenido éxito más allá de las expectativas.

Si bien el logro puede atribuirse directamente a la introducción en 2014 de unidades de potencia híbridas turboalimentadas de 1,6 litros, la génesis de la búsqueda de potencia sostenible en la Fórmula 1 se remonta a 2009 y a la introducción de los primeros sistemas híbridos en este deporte.

Con el objetivo de aumentar las credenciales medioambientales del deporte, el Reglamento Técnico de la FIA para la temporada 2009 de F1 preveía el uso de Sistemas de Recuperación de Energía Cinética (KERS) que aprovecharía la energía liberada durante la fase de frenado de una vuelta. La energía recuperada, limitada a 60 kW y con no más de 400 kJ de energía permitida, podría entonces desplegarse como un aumento de potencia de unos 80 CV adicionales durante unos 6,7 segundos en cada vuelta. Los planes futuros para el sistema permitieron aumentar la capacidad de almacenamiento a 100 kW en 2011 y 200 kW en 2013. 

Los resultados iniciales con la tecnología no fueron alentadores. Los coches pesados, complejos de embalar y, en muchos casos, poco fiables, equipados con KERS se veían eclipsados rutinariamente por sus rivales menos avanzados, ya que las mejoras en el rendimiento se veían gravemente compensadas por la distribución del peso y los problemas de refrigeración. De hecho, gracias a una innovación aerodinámica, el doble difusor no-KERS Brawn GP dominó la primera mitad de la temporada.

A mediados de temporada, sin embargo, los sistemas de recuperación de energía estaban empezando a dar sus frutos y corrieron en 10 carreras de la temporada 2009. En el Gran Premio de Hungría llegó la primera victoria híbrida de F1, con el McLaren-Mercedes de Lewis Hamilton equipado con KERS, terminando por delante del Ferrari de Kimi Räikkönen, también con KERS, y el no híbrido Red Bull de Mark Webber.

[Hamilton, asistido por el KERS, adelanta a Webber, que no está equipado con KERS]

En la siguiente prueba, el Gran Premio de Europa de Valencia, McLaren bloqueó la primera fila de la parrilla y un mes después, en Bélgica, el sistema volvió a ganar, con Räikkönen entregando a Ferrari su primera victoria híbrida. El futuro de la tecnología parecía prometedor y, aunque en 2010 el deporte se alejó del KERS, los sistemas volvieron en 2011, lo que supuso un aumento del rendimiento y una mayor aceptación. En la temporada 2012, solo dos escuderías corrieron sin KERS, y en 2013 todos los equipos de la parrilla de F1 utilizaron el sistema.

Los primeros pasos de la Fórmula 1 hacia una verdadera hibridación se ven a menudo con un ligero cinismo, ya que los primeros sistemas se consideran poco manejables, pero para Andy Cowell, director ejecutivo de Mercedes HPP, la búsqueda de la tecnología por parte de la FIA fue un verdadero mérito.

"Cuando nos fijamos en el viaje que hicimos con el KERS después de su introducción en 2009, ese desarrollo, realizado por varios fabricantes de baterías, convirtió las baterías de iones de litio de un puro dispositivo de almacenamiento de energía en un dispositivo de suministro de energía", dijo a la revista AUTO de la FIA en 2017. "Y es ese desarrollo tecnológico el que está dando todos estos grandes resultados que estamos viendo en los coches con EV de alto rendimiento".

La FIA, sin embargo, con el nuevo presidente Jean Todt, ya se había fijado como objetivo obtener beneficios aún mayores. Respondiendo a las tendencias de la industria automovilística hacia motores más económicos y de menor tamaño, la FIA se posicionó a la vanguardia de la tecnología y para la temporada 2014 colocó la innovación y el pensamiento creativo con respecto a la eficiencia energética en el centro del desarrollo de las carreras.

El resultado fue quizás la mayor revolución técnica en la larga historia de la Fórmula 1, ya que el deporte se trasladó a las unidades de potencia híbridas turboalimentadas de 1,6 litros, V6, que todavía se utilizan en la actualidad.

Mucho antes de la tecnología que se empleaba entonces en los coches de carretera, las centrales híbridas de F1 no solo utilizaban una pequeña combustión interna que producía tanta energía como los V8 de 2,4 litros que les precedían, sino también dos sistemas de recuperación de energía: un sistema de recuperación de energía cinética mucho más eficiente y un turbocompresor que incluía una unidad de motor generador para recuperar la energía térmica de los gases del tubo de escape.

"El mensaje de la FIA fue muy simple: querían que trabajáramos en la eficiencia energética y en cómo conseguir que el desarrollo de la tecnología de la Fórmula Uno ayudara genuinamente a lo que estaba ocurriendo en el mundo de los coches de carretera", explicó Cowell.

Por lo tanto, en lugar de centrarse en la capacidad del motor y la velocidad a la que se puede hacer funcionar, hay que centrarse en la cantidad de combustible que se puede poner, porque entonces se obtiene el rendimiento mediante la eficiencia de la conversión". La destreza en la eficiencia de la conversión te hace ganar carreras. Y la destreza en la eficiencia de la conversión es útil en cada industria que convierte los combustibles fósiles en trabajo útil".

Durante las últimas seis temporadas, los aumentos de eficiencia logrados en la fase actual de la era híbrida de la F1 han sido asombrosos, en todas las áreas de desarrollo.

Solo en términos de almacenamiento de energía, Mercedes estima que en los 12 años transcurridos desde que comenzó a investigar los sistemas KERS empleados en 2009, ha logrado reducir el peso en un 81 %. La eficiencia del almacenamiento ha mejorado en un 56 %, mientras que la densidad de potencia, la cantidad de energía que se puede obtener de la masa de almacenamiento, es 12 veces mayor que hace 12 años.

Las excepcionales mejoras en la recuperación y almacenamiento de energía son tecnologías altamente transferibles, pero es el refinamiento del diminuto motor de combustión interna el que ha dado los mayores beneficios.

"Los motores de aspiración natural [V8 que precedieron a la generación actual] comenzaron con un 29 % de eficiencia térmica", añadió Cowell en 2017. ¿Dónde estamos ahora? Estamos al 50% de eficiencia térmica. Eso se traduce en poder ir más lejos con el mismo tanque de combustible. Así que ha habido un aumento del 20 % en solo unos años".

Y para el jefe del equipo Renault F1, Cyril Abiteboul, los avances realizados están teniendo un impacto directo en la investigación de los coches de carretera.

"En lo que respecta a Renault, nos ha permitido crear más sinergias entre la ingeniería del automóvil de carretera y el de competición. Y aún seguimos dialogado.

Sucedió en una dirección al inicio de la normativa actual, en el sentido de que Renault era líder en el despliegue de vehículos eléctricos y las personas que desarrollaron el Zoe [vehículo eléctrico], ayudaron a la gente en la Fórmula Uno. Ahora hay gente de Fórmula Uno ofreciendo soluciones a la gente de los programas de coches de carretera. Así que hay una gran sinergia".

Y la sinergia se desarrollará aún más. Las nuevas regulaciones de la Fórmula 1 para el año 2021 se esbozarán a finales de este mes y es probable que la era híbrida continúe. Más allá de eso, Abiteboul de Renault ofreció recientemente una intrigante vía de innovación para los brillantes ingenieros de la F1.

"Una cosa que podría ser interesante de discutir no es necesariamente la próxima generación de motores, sino la próxima generación de combustible", dijo en el Gran Premio de Mónaco. "Seguimos creyendo que la Fórmula Uno es una tecnología híbrida, y necesitamos más potencia y que esta sea sostenible, por lo que habrá nuevas formas de combustible en los próximos años, ya sea que se trate de más biocombustible, de diferentes composiciones, incluso de combustibles sintetizados, procedentes de fuentes no fósiles, que podrían ser atractivos y que requerirían un nuevo desarrollo. Así que, ese es probablemente el camino a seguir si queremos ser útiles, no solo para los fabricantes de automóviles, sino también para la sociedad".

Durante la última década, esa ha sido la misión de la FIA, utilizar la incomparable capacidad del deporte del motor para convertir el concepto de las pruebas en una victoria en el mundo real en unos plazos sorprendentemente rápidos para impulsar la innovación que puede influir en la industria de la automoción y hacer que el mundo en el que vivimos sea un lugar más avanzado, más eficiente y más sostenible.