Pilas de combustible de hidrógeno: ¿tienen futuro los coches de hidrógeno?

El hidrógeno es el elemento más abundante en el planeta y, habiendo impulsado motores desde 1807, también es el tipo de combustible más limpio que existe. Sin embargo, el hidrógeno no ha despegado realmente en el mundo del motor. Muchos fabricantes han experimentado con la tecnología y, aunque algunos se han comprometido a producir vehículos propulsados ​​por hidrógeno en pequeñas cantidades, la adopción masiva todavía parece estar muy lejos. Si alguna vez sucede.

Mientras tanto, las ventas de autos eléctricos continúan aumentando, con un 162% más de vehículos eléctricos de batería vendidos en el año hasta noviembre de 2020 en comparación con el mismo período 12 meses antes. Y con este tipo de interés, los fabricantes pueden permitirse invertir dinero en vehículos eléctricos en lugar de tecnologías de nicho como el hidrógeno.

Otra razón por la que el caso de los vehículos de hidrógeno está teniendo problemas es la infraestructura existente. Solo hay un puñado de estaciones de combustible de hidrógeno en el Reino Unido, que no están lo suficientemente cerca como para permitir que los conductores operen como lo harían con la gasolina y el diésel.

Dicho esto, el hidrógeno aún podría ser parte del panorama automotriz en los próximos años. Viajamos a Swindon, la autoproclamada capital del hidrógeno en el Reino Unido, para descubrir cómo podría ser el futuro del hidrógeno.

El primer argumento de los escépticos contra los vehículos de hidrógeno es que son menos eficientes que los vehículos eléctricos. Debido a que el hidrógeno no se produce de forma natural, debe extraerse y luego comprimirse en tanques de combustible. Luego tiene que mezclarse con oxígeno en una pila de celdas de combustible para generar electricidad para alimentar los motores del automóvil. Los cínicos señalan la pérdida de eficiencia en este proceso en comparación con un automóvil eléctrico en el que la electricidad proviene directamente de una batería.

Eso es cierto hasta cierto punto, pero no se espera que los autos propulsados ​​por hidrógeno reemplacen a los vehículos eléctricos. En cambio, para fabricantes como Toyota, el hidrógeno complementará la energía eléctrica, y hay una buena razón para ello: es, y será, el combustible más limpio posible.

“Todos y cada uno de los principales fabricantes están estudiando o trabajando en automóviles de hidrógeno”, dice Jon Hunt, gerente de marketing de Toyota y jefe de comercialización de vehículos de celda de combustible de hidrógeno.

“Producción de baterías de iones de litio [for electric vehicles] es muy intensivo en energía. Por ejemplo, una batería de 100 kWh dará un alcance potencial de 250 millas y, para producir esa batería, se necesitarán alrededor de 20 toneladas de CO2 ”, dice Hunt.

“Una batería típica dura 150.000 millas, lo que equivale a unos 83 g / km de CO2. Luego, cuando se tiene en cuenta la carga a esa misma distancia, el mismo automóvil a batería entregará 124 g / km de CO2 durante su vida útil ”, explica.

En comparación, los autos de hidrógeno de hoy tienen emisiones de ciclo de vida que son al menos tan bajas. Un estudio reciente encontró que un automóvil de hidrógeno como el Toyota Mirai emite alrededor de 120 g / km de CO2 durante su vida útil. Pero esto puede reducirse significativamente cuando el hidrógeno se produce a partir de energías renovables.

Un método común de producción de hidrógeno consiste en separarlo del gas natural (mediante un proceso llamado reformación de metano con vapor), pero se está trabajando para obtener hidrógeno a partir de biomasa, lo que reduciría significativamente las emisiones del ciclo de vida del hidrógeno a alrededor de 60 g / km de CO2. Esto está por debajo del nivel que alcanzarán los vehículos eléctricos, incluso cuando la electricidad se obtenga de fuentes renovables, debido a los costos ambientales de la producción de baterías.

Para una movilidad verdaderamente sostenible, el hidrógeno es un combustible que no se puede ignorar. Hunt dice que esto es particularmente aplicable en el sector de bienes pesados, donde los camiones eléctricos se ven obstaculizados por la capacidad de la batería y tienen que recargarse utilizando la red eléctrica. Sin embargo, el desarrollo de una infraestructura completa de repostaje de hidrógeno, con la que se produce el gas y luego se transporta a las estaciones, llevaría miles de millones de libras y años en desarrollarse. Actualmente hay menos de 20 estaciones de servicio operativas en el Reino Unido, en comparación con alrededor de 36.000 (y en aumento) puntos de recarga de vehículos eléctricos.

La clave para fomentar los vehículos de hidrógeno es convertirlos en parte de una “economía del hidrógeno” más amplia: construir estaciones de servicio solo para vehículos de hidrógeno sería ineficaz. En cambio, idealmente, todo el sector energético incorporaría hidrógeno en la mezcla, desde repostar automóviles hasta almacenar energía para los hogares.

Y esto puede comenzar localmente. Uno de los beneficios del hidrógeno es que puede producirse en el sitio en lugar de transportarse como combustible o suministrarse a través de la red como electricidad. “En lugar de tener un proyecto a nivel nacional, el hidrógeno puede comenzar en los centros de hidrógeno locales y salir adelante”, dice Clare Jackson, gerente de Hydrogen Hub con sede en Swindon, una organización que promueve la economía del hidrógeno.

Y entonces nos encontramos en los terrenos de Lydia Park en Swindon para comprender cómo los ayuntamientos pueden iniciar su propia economía del hidrógeno. La ciudad de Wiltshire es donde se inauguró la primera estación de hidrógeno completamente renovable del Reino Unido en 2011, en un concesionario Honda. La estación puede producir hidrógeno a escala comercial utilizando energía solar, sin depender de la red energética del Reino Unido.

Ahora hay seis coches propulsados ​​por hidrógeno que circulan por las calles de Swindon todos los días. Esto es gracias a firmas de leasing como Arval, que ha dado el salto al hidrógeno e incorporó los coches a su flota. Los vehículos ahora se están alquilando a organizaciones como Science Museum Group y National Trust, mientras que Swindon Council ha instalado una segunda estación de hidrógeno y es posible que tenga más en camino, porque Arval planea tener 170 autos de hidrógeno en la ciudad para 2020.

Pero un enfoque localizado nunca logrará una aceptación a nivel nacional. Toyota, Daimler y BMW lideran un grupo de 13 empresas en todo el mundo, invirtiendo $ 10 mil millones durante la próxima década en el desarrollo de tecnología e infraestructura de hidrógeno.

La inversión gubernamental también tiene un papel que desempeñar. “En el Reino Unido hoy en día, alrededor de 1TW de energía se produce en energías renovables, pero no se utiliza”, dice Hunt. “Ese es el exceso de generación que podría almacenarse. Esto puede producir alrededor de 18.000 toneladas de hidrógeno, suficiente para impulsar 90.000 vehículos a lo largo de 12.000 millas ”. Hunt dice que la inversión necesaria para que una planta procese y distribuya hidrógeno es menor que la suma que el país gasta en energía nuclear, y sería más limpia.

Alemania construirá 400 estaciones para 2023, lo que lleva a Hunt a advertir: “UK PLC no puede permitirse perder el hidrógeno; a medida que otros países están desarrollando sus infraestructuras, el Reino Unido no puede permitirse quedarse atrás “.

Pero incluso con la infraestructura de hidrógeno en su lugar, ya sea local o nacional, los vehículos de hidrógeno todavía enfrentan el problema de los costos. El Toyota Mirai se vende al por menor desde más de £ 65,000, y ya no califica para la subvención del Gobierno de £ 3,000. Eso es mucho para pagar por cualquier automóvil, pero hay dos formas de resolver la cuestión del precio.

El primero es el de Toyota. Jon Hunt dice que todos los autos de la compañía están basados ​​en una plataforma modular, y cambiarlos de una estructura híbrida a una de hidrógeno no es difícil. “La [hybrid] La transmisión es totalmente transferible. Entonces, la adopción de la celda de combustible simplemente reemplaza el tren motriz de gasolina. Toyota tiene como objetivo fabricar 30.000 coches de pila de combustible de hidrógeno para 2020 ”.

La otra opción es un replanteamiento más radical. “Todos los vehículos con bajas emisiones de carbono exigen una prima en el mercado, pero los compradores no están necesariamente dispuestos a pagar esta prima por las ganancias de eficiencia. Por eso, necesitamos un modelo de negocio diferente ”, dice Hugo Spowers, fundador de la empresa de automóviles sostenibles Riversimple.

En lugar de vender su biplaza Rasa, Riversimple tiene la intención de vender a sus clientes un ‘servicio’: nunca serán propietarios del automóvil, pero, por alrededor de £ 370 al mes, tendrán acceso a un cierto kilometraje de conducción de hidrógeno, con combustible, seguro y todos los demás costos cubiertos.

Spowers agregó: “Esto nos permite competir con los autos convencionales el tiempo suficiente hasta que bajen los costos de la cadena de suministro. Eso, creemos, es una barrera fundamental para lograr una mayor aceptación de la tecnología “.

Todavía hay muchos “si” sobre el hidrógeno, pero hay muchos menos hoy que hace una década.

¿Alguna vez consideraría un automóvil propulsado por hidrógeno? Háganos saber a continuación y vea el nuevo Toyota Mirai …

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