La necesidad de encontrar fuentes alternativas de energía llegó hasta los coches. Ya lo hemos visto con los autos eléctricos, donde se busca que funcionen de manera más amigable con el medioambiente. Y ahora las miradas se dirigen a los coches de hidrógeno, que prometen impulsarse completamente con un tipo de combustible alternativo: el hidrógeno.
Que en 1848 William R Groove construyera una pila de combustible, en la que se podía hacer reaccionar el hidrógeno con el oxígeno, fue un hito que marcó los primeros pasos en una nueva forma de obtención de electricidad. Hoy la vemos, mucho más perfeccionada, aplicada a los coches de hidrógeno.
¿Circularán los coches de hidrógeno en las calles dentro de poco? Sigue leyendo y entérate de todos los pormenores que rodean a este nuevo vehículo.
El uso del hidrógeno y las pilas de combustible en movilidad son clave para completar la descarbonización del transporte.
Fundación Redexis
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¿Qué es un coche de hidrógeno?
Los coches eléctricos de pila de combustible de hidrógeno, o los simplemente coches de hidrógeno, son aquellos que utilizan el hidrógeno combinado con el oxígeno del aire para generar la electricidad que les permite propulsarse. En ese sentido, los coches de hidrógeno son también autos eléctricos, pero, a diferencia de estos, generan la electricidad de manera interna, por lo que no necesitan recargarse cada cierto tiempo en algún enchufe.
Una de las principales ventajas de este tipo de vehículos es que se considera un auto de cero emisiones. Por tanto, tienen un impacto muy positivo para el medioambiente. Por otra parte, la forma de recargar estos tanques es similar a hacerlo con un vehículo tradicional. Y los tiempos de recarga son mucho más eficientes que la de los coches eléctricos.
Ahora bien, y antes de continuar con el desarrollo del tema, es importante indicar que existe una diferencia entre los coches eléctricos que funcionan con pila de hidrógeno y aquellos de combustión interna alimentados por hidrógeno. En este artículo haremos referencia a los coches que funcionan con pila de hidrógeno, pues los otros (los de combustión interna alimentados por hidrógeno) funcionan de una manera diferente, es decir, de la misma forma que los motores de gasolina tradicionales. En este caso lo que sucede es que en vez de gasolina se utiliza como combustible el hidrógeno.
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¿Cómo funcionan los coches de hidrógeno?
En los coches de hidrógeno se genera la energía eléctrica que impulsa el vehículo. De esta manera, los coches de hidrógeno llevan su propia central eléctrica eficiente. En la pila de combustible que tienen incorporada se genera energía gracias a la fusión entre oxígeno e hidrógeno, además también se produce agua.
El funcionamiento de un coche de hidrógeno es el siguiente. En primer lugar, la pila de combustible se abastece del hidrógeno almacenado en los tanques. Posteriormente, a las celdas de combustible que conforman las pilas se le inyecta oxígeno. Por el proceso químico que deriva de la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno se genera electricidad y agua. La electricidad resultante se almacena en las baterías para nutrir el motor. Por su parte, el agua (o, mejor dicho, vapor de agua) se expulsa por el tubo de escape.
Es un proceso bastante novedoso que pudiese contribuir a que tengamos un ambiente mucho más saludable. Sin embargo, de momento, son pocas las compañías automotrices que se han atrevido a sacar a la luz pública sus coches de hidrógeno.
Componentes de un vehículo de hidrógeno
- Motor eléctrico: Su función principal es el de obtener la energía previamente almacenada en la batería. Se puede encontrar en la parte delantera del vehículo. Este motor debe estar equipado con una transmisión automática de una única relación, un supervisor electrónico y una unidad electrónica de potencia.
- Una batería: Permiten que el funcionamiento del coche sea de forma homogénea. Su principal función es que actúan como almacenadores de electricidad. Las mejores baterías son de iones de litio, sin embargo, en los coches de hidrógeno suelen tener un tamaño menor. Por este motivo fabricantes como Toyota Mirai optaron por baterías níquel-metal hidruro (NiMH).
- Tanques de hidrógeno: De acuerdo al modelo del coche, puede tener uno o varios tanques de hidrógeno. Tienen forma cilíndrica y la capacidad de almacenar hasta 700 bares. Pero no todas las hidrogeneras son capaces de comprimirlo a 700 bares de presión. La diferencia es que si se introduce en los tanques a una presión inferior, la autonomía del auto se puede ver reducida hasta la mitad. Un tanque puede almacenar hasta cinco kilogramos de hidrógeno.
- Pila de combustible: Se ubica en el centro del coche. La pila de combustible es parecida a una caja de metal y tiene un tamaño pequeño.
Precio de los coches de hidrógeno
Comprar un coche de hidrógeno es relativamente caro. Esto no resulta tan sorprendente si analizamos que la demanda de este tipo de vehículos es sorpresivamente baja. Un vehículo de este tipo puede llegar a costar 70 000 €. Si se compara con un coche eléctrico, nos encontramos con que es bastante alto y ni siquiera estamos hablando de un vehículo de gama alta.
Los precios de los coches de hidrógeno tienen mucho que ver con todo el proceso que se realiza para obtener el combustible. En ese sentido, los depósitos de hidrógeno ocupan muchísimo espacio. Por otro lado, en Alemania un kilogramo de hidrógeno cuesta 9.50 €. En Estados Unidos puede rondar los $14. Pero se espera que si la demanda de estos coches aumenta para 2030, el kilogramo de hidrógeno puede bajar hasta 5 €. Esperemos a ver qué nos depara el futuro.
En el costo de estos coches se involucra también que para producirlos se necesita platino. Este es un material cuya obtención puede ser tanto complicada como costosa. El reto es que se deje de utilizar, para que puedan competir en el mercado con los coches híbridos o eléctricos. Pero la escasez en cuanto al número de piezas no nos hace pensar en un escenario favorable, al menos en el mediano plazo.
Coches de hidrógeno en el mercado
Hyundai NEXO
El NEXO de Hyundai es un coche con pila de hidrógeno. Actualmente es uno de los más populares del mercado. Desde la empresa, describen este coche de hidrógeno como un SUV futurista, con la etiqueta de cero emisiones. En las ruedas delanteras viene integrado con un motor eléctrico de 163 CV.
Una de sus principales características es que puede generar electricidad gracias a la frenada regenerativa ajustable. Este vehículo es tan funcional que puede ser usado en el día a día. De hecho, puede alcanzar una velocidad máxima de 179 km/h.
Toyota Mirai
Toyota no se ha quedado atrás y también ha lanzado al mercado su propio coche de hidrógeno. Este coche tiene tres depósitos y la capacidad de almacenar hasta seis kilos de hidrógeno a alta presión. El interior de este vehículo es muy vanguardista, además posee cinco plazas. También viene integrado con una pantalla de 12,3 pulgadas para el sistema de infotainment. Su autonomía es estimada en 500 km.
Honda Clarity Fuel Cell
El modelo de Honda fue uno de los primeros coches de cinco plazas con pila de hidrógeno. Este coche se recarga en dos minutos y recorre 650 km. Entre sus características se encuentra que se recarga a través de una manguera y se aloja en un tanque de almacenamiento con oxígeno. Su motor es de 170 CV, lo que ha sido potenciado con materiales mucho más ligeros que los anteriores.
Audi
Audi tiene en la mira la tecnología de pila de combustible de hidrógeno. La llegada al mercado de este modelo se espera que sea para el 2021. Pero estará destinado a un programa de arrendamiento. Asimismo, el modelo de Audi será posible gracias a un acuerdo establecido con Hyundai. Al término del 2025, la marca estima haber lanzado un total de 12 coches de este tipo.
BMW
La presentación del coche de hidrógeno de BMW se estima que sea para el 2022. Pero no se lanzará al mercado un BMW de hidrógeno hasta la segunda mitad de esta década. El motor BMW iHydrogen Next genera hasta 170 CV de energía eléctrica que se sumará al sistema eDrive para una potencia total de 374 CV. Sin embargo, la marca ha mostrado ser bastante conservadora con respecto a los coches de hidrógeno.
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Ventajas y desventajas de los coches de hidrógeno
Ventajas de los coches de hidrógeno
- Sin emisiones contaminantes: Este tipo de vehículo no desprende emisiones contaminantes o nocivas para el medioambiente. Los mismos vienen equipado con la pegatina CERO de la DGT.
- No tienen ruido en el motor: La sensación al manejar es similar a cualquier otro vehículo eléctrico. Además, posee un arranque impulsivo.
- Rápido repostaje: Un coche de hidrógeno tiene la capacidad de cargase en pocos minutos.
- Mayor autonomía: Pueden recorrer hasta 500 km con el depósito de hidrógeno lleno.
- Mantenimiento mínimo: En comparación con un vehículo tradicional, el motor de un coche de hidrógeno requiere un menor mantenimiento.
- Soportan mejor las temperaturas: No importa las condiciones climáticas, esto no afecta el rendimiento del coche.
Desventajas de los coches de hidrógeno
- Elevado precio de compra: En efecto, es elevado si lo comparamos con otras alternativas que se encuentran en el mercado.
- Pocas hidrogeneras: Las estaciones de servicio donde se pueda repostar son bastante limitadas. ¡Hay países donde ni siquiera hay alguna opción!
- Problema para obtener el hidrógeno: En algunas ocasiones el proceso de obtención del hidrógeno no es tan agradable con el medioambiente. Una de ellas, por ejemplo, es como la gasificación de la biomasa, que para nada es cero emisiones. Entonces, surgen las polémicas sobre si realmente los coches de hidrógeno son alternativas verdes.
- No hay apuestas: Las marcas aún son tímidas en cuanto al desarrollo de coches de hidrógeno. Esto se debe a que es un tipo de tecnología emergente. Y, por si fuera poco, los precios de comercialización no son nada atractivos. Por ejemplo, el precio del Mirai o el Nexo son precios de exhibición. Su costo real es el doble de ese monto.
- Maleteros pequeños: Pueden parecer bastantes voluminosos, pero sus componentes ocupan todo el espacio. Esto hace que tengan un maletero muy pequeño e incluso incómodo.
- Altamente inflamable: Estos coches y las hidrogeneras han puesto barreras de seguridad para determinar si existen fugas. Sin embargo, el riesgo sigue siendo muy alto.
Movilidad sostenible: ¿los coches de hidrógeno son el futuro?
Por ahora, los coches de hidrógeno siguen siendo la apuesta más fuerte para tener una movilidad sostenible. Sus ventajas siguen siendo mayores. Pero, sobre todo, van de la mano con los objetivos que tienen la mayoría de los países para los próximos años: buscar fuentes alternativas de energía.
Similar a lo que está pasando en cuanto a la tecnología como con el crecimiento de la inteligencia artificial y el internet de las cosas, está sucedido con la industria automotriz. Hoy en día estamos buscando tener carreteras inteligentes y otros tipos de vehículos más autónomos.
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De momento la flota mundial de coches de hidrógeno solo alcanza las 12 000 unidades. Pero se espera que para finales del 2021 pueda tener un incremento mucho mayor. De hecho, Toyota planea producir 30 000 vehículos de hidrógeno anuales. Por su parte, Hyundai tiene previsto fabricar 700 000 coches de hidrógeno por año, después del 2030.
El principal problema es que existen pocas estaciones de servicio de hidrógeno, o «hidrogeneras», en el mundo entero. Por ejemplo, en España solo hay seis. En países como Alemania está en discusión la creación de 500 gasolineras de este tipo. Sin embargo, todo depende de la demanda. Y este es una problemática común que enfrentan los coches que funcionan con alternativas de combustible.
En definitiva, el hidrógeno parece ser una solución definitiva para la movilidad. Además, será un punto favorable que ayude a generar energía para los sistemas de calefacción, generación de electricidad y procesos industriales. Así lo considera el Hydrogen Council; una iniciativa mundial integrada por miembros de empresas punteras en los ámbitos de la energía, transporte e industrias.
Ahora bien, el reto se encuentra en buscar formas de que la obtención del hidrógeno sea mucho más sustentable.
Palabras finales
Resulta bastante sorprende y audaz el desarrollo de este tipo de coches teniendo en cuenta que estamos viviendo un momento donde se busca bajar los niveles de contaminación. El avance de los coches de hidrógeno podría dar pie a una mayor demanda. Por ende, quizás en un futuro sean mucho más accesible para todos. Debemos considerar que para reducir el impacto ambiental se necesitan acciones globales.
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