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Qué es la pila de combustible (hidrógeno)

Qué es la pila de combustible (hidrógeno)
18/10/2019

 

Cuando parece que sólo se plantea la alternativa del vehículo eléctrico para “preservar” nuestro medioambiente, muchos expertos y científicos consideran que el hidrógeno es la fuente de energía del futuro.

Parece que la descarbonización del transporte será determinante para que el aumento de la temperatura global sea inferior a dos grados para 2050, como fijó la Cumbre del Clima de París de 2015. Este escenario supondría que 80 millones de vehículos de cero emisiones y otros 80 millones de híbridos enchufables deberían poblar el mundo para 2030, en solo 12 años. Y el hidrógeno puede ser clave para ello. De momento, parece que en 2050 podría abastecer el 18% de la demanda de energía mundial y evitar seis gigatoneladas de emisiones de CO2. Por lo tanto, se dan las premisas para que el automóvil de pila de combustible (FCV – Fuel Cell Vehicle) basado en el hidrógeno se consolide después de años de expectativas.

En concreto, un coche FCV lleva una pila donde se une el hidrógeno del depósito con el oxígeno del exterior. En la reacción química se genera la electricidad que mueve el vehículo y como residuo queda agua. Entre sus ventajas autonomías de hasta 600 kilómetros, baterías mucho más pequeñas, repostaje en apenas tres minutos, el hidrógeno se puede obtener a partir de energías renovables y se transporta y almacena con facilidad.

Esto no quiere decir que los vehículos de pila de combustible sean el único camino para la descarbonización, ya que apostar a una sola impediría cumplir el objetivo de reducción de emisiones y sería arriesgado si los avances en esa alternativa o la velocidad de producción no se materializan.

Son varias las marcas que llevan años apostando fuerte por la pila de combustible. Toyota, Honda con el FCX Clarity en 2008, Mazda con el RX8 (no llegó a producción), Hyundai con el ix35 Fuel Cell y ahora con el Nexo, …

A diferencia de un automóvil eléctrico, el de pila de combustible no se recarga mediante un enchufe. En su lugar dispone de unos tanques de hidrógeno que mezclan dicho gas con oxígeno para generar la propulsión del vehículo. El proceso electroquímico resultante de mezclar oxígeno e hidrógeno se produce en la pila de combustible y genera energía eléctrica, además de agua. Mientras la electricidad resultante se almacena en las baterías para ir nutriendo el motor, el agua restante, en forma de vapor, se expulsa. Los coches de hidrógeno sólo emiten vapor de agua por el tubo de escape., y  cuentan con una mecánica con muchos elementos. Por un lado el propulsor, por otro la pila de combustible, por otro las baterías y, finalmente, el tanque de hidrógeno. Recargar el tanque de hidrógeno es una tarea prácticamente idéntica al repostaje con combustibles tradicionales, a través de una manguera, que queda sellada al depósito mientras dura el repostaje del tanque.

Pero el llamado a ser el coche del futuro presenta varias desventajas. La primera, el precio, ya que los coches de hidrógeno son más costosos de producir ( la causa principal son los metales raros y preciosos que precisa la pila de combustible para su fabricación). Además, el hidrógeno no es precisamente barato a la hora de repostar (la producción de hidrógeno es cara). Y para que el sistema basado en electrolisis del agua sea renovable, la inversión requerida es mayor, doblando la de otras alternativas como la de gas natural.

Asimismo, los modelos de pila de combustible no ganan en eficiencia respecto a los eléctricos y esto se debe a que el consumo de energía homologado para recorrer 100 km es mayor en un coche de hidrógeno que en uno eléctrico. Es por ello que los fabricantes suelen obviar este dato. Y en lo que toca a las emisiones, bien es cierto que un vehículo de hidrógeno emite cero emisiones contaminantes, es decir, vapor de agua. Sin embargo, la producción de hidrógeno, al igual que ocurre con la energía eléctrica, sí genera emisiones.

Y más inconvenientes, la seguridad y las infraestructuras. La infraestructura que precisan los coches de hidrógeno requieren una inversión mucho mayor respecto a los modelos eléctricos. Y en lo que a seguridad se refiere, por mucho que las marcas se esfuercen en desarrollar tanques hidrógeno que eviten cualquier tipo de fuga, este gas es altamente inflamable, lo que puede pesar a la hora de escoger este tipo de coches frente a otras opciones cero emisiones. Además, la vida útil del tanque está limitada por normativa a 15 años, lo que condiciona también la del vehículo.

Por último, la propia constitución de la pila de combustible, con su elevado número de componentes, así como el tamaño de los tanques, hace muy complicado que esta tecnología pueda incorporarse a coches pequeños y habitualmente urbanos. Algo que choca directamente con su naturaleza eco concebida para disminuir los niveles de CO2 en las ciudades.

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