Coches de hidrógeno

Coches de hidrógeno
Los coches con pila de hidrógeno emiten solamente vapor de agua y ningún contaminante: cómo funcionan, cuál es su precio y el futuro de su industria

Cuando se habla de vehículos sostenibles o ecológicos, casi siempre se piensa en los vehículos eléctricos o los híbridos enchufables. Pero, en la actualidad, tienen la desventaja de la poca autonomía, por lo que se está tratando de encontrar otra fuente de energía baja en carbón.

La solución son los vehículos que funcionan con pila de hidrógeno, llamados vehículos propulsados por pilas de hidrógeno, o también coches propulsados de hidrógeno. Son y funcionan básicamente como los coches eléctricos, solo que su pila es todavía más ecológica, ya que utiliza el hidrógeno como combustible.

¿Qué diferencia hay al utilizar el hidrógeno como combustible, la electricidad o los combustibles fósiles? ¿Cómo se puede cargar un coche de hidrógeno? ¿Cuáles son sus ventajas e inconvenientes? A continuación, se responde a estas y a más preguntas sobre estos novedosos coches.

Diferencias entre un coche eléctrico y un coche propulsado por hidrógeno

Los coches eléctricos, al funcionar con una pila de combustible a base de litio, se cargan como los móviles.

Igual que los coches eléctricos, los de hidrógeno también se cargarían con electricidad, pero en este caso el tiempo de carga sería de solo unos cinco minutos. Ello se debe a que la reacción que ocurre en la pila es totalmente distinta.

Ambos coches funcionan gracias a la electroquímica. Entonces, ¿por qué esta gran diferencia de tiempo de carga?

Para entenderlo, se comienza por el dispositivo de carga de una pila o batería normal. Cuando se le suministra energía se cargan las moléculas y se provocan una serie de reacciones químicas en cadena en ambos polos de la pila: una ocurre en el ánodo, que provoca la reacción en el otro polo y viceversa. Finalmente, cuando todas las moléculas quedan «emparejadas», ya no pueden producirse reacciones y la pila queda descargada. Suministrándole energía se producen las mismas reacciones a la inversa y así se vuelve a tener las moléculas cargadas.

Las pilas de hidrógeno funcionan de forma similar, solo que no se cargan con energía (electricidad), sino directamente con hidrógeno. Por eso no tiene batería, sino unos tanques de hidrógeno. En estos tanques se inyecta oxígeno, que reaccionará con el hidrógeno y producirá agua y energía en forma de electricidad. Dicha energía será almacenada en la batería, que es como la de un coche eléctrico. La diferencia es que el agua que se forma no se reutiliza, sino que la emite el coche en forma de vapor por el tubo de escape. No hay otros residuos presentes en este humo y el vapor de agua no es contaminante por lo que, en este sentido, se trata de una fuente de combustible 100 % ecológica.

Como se puede observar, el coche de hidrógeno todavía tiene una batería como la del eléctrico, pero no es necesario cargarla con un enchufe ni es tan contaminante como la que utiliza electricidad, ya que no se toma de la corriente, sino de la reacción del hidrógeno.

Por eso la pila de combustible, como se llama también a la pila de hidrógeno, supondría un complemento para las baterías de los vehículos eléctricos, particularmente en periodos de usos intensivos o de una mayor autonomía para el vehículo; es decir, sin necesidad de buscar un enchufe para cargarlo ni tener que esperar.

¿Cómo repostar un vehículo de hidrógeno?

Las marcas que actualmente ya fabrican estos vehículos señalan que es posible cargarlos de hidrógeno en menos de cinco minutos.

El sistema para cargar el tanque de hidrógeno es muy similar al utilizado para repostar los automóviles de combustibles tradicionales: con una manguera que se debe introducir sellada al depósito. La autonomía también es prácticamente igual. La primera generación de pila de hidrógeno de Hyunday llegaba a los 430 km de autonomía y la última, de Nexo, hasta unos 600 km.

¿Dónde repostar un coche de hidrógeno?

Desafortunadamente, aún existen pocas hidrogeneras (las «gasolineras» de hidrógeno), porque aún hay pocos modelos que lo utilicen.

Actualmente, en España hay 6 gasolineras de hidrógeno: en Albacete, Aragón, Cataluña, Ciudad Real, Huesca, Sevilla y Zaragoza. En Alemania se han propuesto construir 500 de estas gasolineras en los próximos años, para abastecer a los 50 000 coches de hidrógeno que se prevén vender en este país. Otros países, como Bélgica, Italia, Noruega o Suecia también han incluido las gasolineras de hidrógeno en sus planes de movilidad y sus planes de inversión de infraestructura.

España, además, tiene previsto construir 20 gasolineras de hidrógeno más antes del 2020.

¿Qué coches de hidrógeno existen actualmente?

El mercado de estos innovadores coches aún está en desarrollo, por lo que los precios cambian constantemente.

  • Hyunday fue la primera empresa en fabricarlos en masa, con su modelo Nexo. Cuesta unos 65 000 €.
  • Kia tiene previsto sacar al mercado un todoterreno de hidrógeno, para convertirse en la competencia de Hyunday. De momento todavía se desconoce su precio.
  • En Alemania, Mercedes es la única fabricante de coches de hidrógeno en la actualidad, destacando el GLC F-Cell, un SUV híbrido que combina el motor eléctrico enchufable y la pila de combustible. Pero, de momento, en el país germano la mayor parte de coches de hidrógeno solo son para alquiler.
  • En el 2020, Audi tiene previsto el lanzamiento de un coche totalmente propulsado con hidrógeno, posiblemente llamado Q-Tron Quattro.
  • BMW tiene pensado tener preparado su modelo de coche de hidrógeno en 2025 y la empresa no quiere afirmar nada al respecto, aunque todo apunta a que será de la serie 5.
  • Toyota fabrica el modelo Mirai. Aunque todavía no está a la venta en España, se tiene constancia de que se encargaron varios. Actualmente cuesta unos 58 000 €.
  • Honda tiene un modelo de coche de hidrógeno (el Clarity Fuel Cell) y solo se encuentra disponible en California, a modo de coche de alquiler, por unos 369 $ al mes.

Inconvenientes de los coches de hidrógeno

La desventaja más llamativa es el precio, al menos actualmente. La razón de sus precios elevados es el coste de los metales preciosos necesarios para fabricar la pila de combustible.

También es más caro repostar debido al coste del hidrógeno.

Por ello, se están investigando sistemas para crear pilas que sigan siendo igual de sostenibles, pero que puedan fabricarse con costes menores.

Los coches de hidrógeno también son menos eficientes. Esto quiere decir que necesita una mayor cantidad de combustible para recorrer la misma distancia que uno tradicional. Lo mismo sucede también con la potencia, aunque los nuevos modelos que se están fabricando ya podrían superar a los eléctricos.

Por último, aunque está claro que la emisión de vapor de agua no es contaminante, sí lo es, aunque a pequeña escala, la producción de hidrógeno porque genera emisiones, sobre todo teniendo en cuenta que hay que producir una cantidad mayor para alcanzar la eficiencia de un coche tradicional.

La infraestructura de las estaciones para repostar, las hidrogeras, también es mucho más cara, diez veces mayor que las estaciones de recarga rápida multiformato de los eléctricos.

El hidrógeno es altamente inflamable, lo cual también es una desventaja en cuanto a la seguridad.

Y, por último, en los modelos actuales se calcula que la vida útil es de unos quince años, menor que la de los coches eléctricos o de combustible tradicional.

Los maleteros de los coches de hidrógeno también tienden a ser más pequeños, ya que se necesita más espacio para los tanques de hidrógeno.

La alternativa: el coche de hidrógeno enchufable

Otro prototipo que se está desarrollando es el coche de hidrógeno enchufable. Se trata de aprovechar la batería-acumulador eléctrica que lleva para dar la posibilidad de que, en ausencia de hidrogeras, se pueda cargar enchufándolo como cualquier coche eléctrico. Así conseguimos una mayor flexibilidad y autonomía, sin tener que renunciar a un coche con la máxima sostenibilidad.

Una empresa conjunta para desarrollar tecnológicamente la pila de combustible de hidrógeno

Es necesario seguir con los trabajos de desarrollo de los sistemas de pila de combustible para que los coches de hidrógeno puedan llegar a todos los públicos; no solamente con buenos precios, sino también con seguridad y eficacia.

Michelín, conocido líder de neumáticos y movilidad sostenible, y Faurecia, uno de los líderes de la industria automotriz, trabajan en el desarrollo de la tecnología de pilas de hidrógeno. Hasta ahora por separado. Por ello, han decidido firmar un memorándum para crear una empresa conjunta que se dedique a estas investigaciones.

Esto facilitará la financiación de la mejora y la fabricación de motores basados en la pila de combustible. Además, esta joint-venture planea comercializar los sistemas de pila de hidrógeno para utilizarlos en turismos, camiones y otros vehículos.

Michelin aportará su filial Symbio, el proveedor de sistemas de pilas de combustible para servicios digitales, junto a sus propias actividades de I+D y producción. Esto financiará la actividad de Faurecia, que desarrolla también los motores de hidrógeno de alta presión con Stelia Aerospace Composites, que también se beneficiará de esta colaboración.

¿El coche del futuro?

Por ahora son muy contados los fabricantes de coches propulsados con hidrógeno. La tendencia reinante sigue siendo los vehículos eléctricos. Sin embargo, frente a otras pilas de combustible como las de etanol o metanol, se impone claramente la industria del automóvil de hidrógeno como sucesora del coche eléctrico.

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