El hidrógeno frente a los coches eléctricos
Un vehículo de pila de combustible (FCV) o vehículo eléctrico de pila de combustible (FCEV) es un vehículo eléctrico que utiliza una pila de combustible, a veces en combinación con una pequeña batería o supercondensador, para alimentar su motor eléctrico de a bordo. Las pilas de combustible de los vehículos generan electricidad generalmente utilizando el oxígeno del aire y el hidrógeno comprimido. La mayoría de los vehículos de pila de combustible se clasifican como vehículos de cero emisiones que sólo emiten agua y calor. En comparación con los vehículos de combustión interna, los vehículos de hidrógeno centralizan los contaminantes en el lugar de producción del hidrógeno, donde éste se obtiene normalmente del gas natural reformado. El transporte y el almacenamiento del hidrógeno también pueden generar contaminantes[1].
Las pilas de combustible se han utilizado en varios tipos de vehículos, como las carretillas elevadoras, especialmente en aplicaciones interiores, donde sus emisiones limpias son importantes para la calidad del aire, y en aplicaciones espaciales. El primer automóvil de pila de combustible de hidrógeno producido comercialmente, el Hyundai ix35 FCEV, se presentó en 2013, el Toyota Mirai le siguió en 2015 y luego Honda entró en el mercado[2][3] Las pilas de combustible se están desarrollando y probando en camiones, autobuses, barcos, motocicletas y bicicletas, entre otros tipos de vehículos.
Motor de combustión de hidrógeno frente a pila de combustible
¿Batería eléctrica o hidrógeno? Explicamos en qué consisten actualmente las ventajas decisivas del motor eléctrico frente a la pila de combustible. Y por qué no hay alternativa a la decisión de Volkswagen de promover sistemáticamente la e-movilidad.
Desde que el Volkswagen ID.3 celebró su lanzamiento de producción en Zwickau y anunció así una nueva era de movilidad eléctrica en Volkswagen, la cuestión se ha debatido entre políticos y expertos, en los medios de comunicación y en los foros sociales: ¿Es la decisión de Volkswagen de promover la electromovilidad de forma decidida y coherente la correcta? ¿O no deberían los grandes fabricantes de automóviles europeos centrarse más en las tecnologías de propulsión alternativas, sobre todo en la tecnología de pila de combustible basada en el hidrógeno?
La decisión del Grupo Volkswagen es clara: como fabricante de gran volumen, se está centrando en los coches eléctricos de batería para las masas -aunque Volkswagen Group Research sigue explorando la tecnología de pila de combustible y Audi, por ejemplo, ha anunciado un vehículo de hidrógeno a pequeña escala para 2021. Sin embargo, el cambio en la movilidad debe producirse en grandes volúmenes, solo por la protección del clima y los acuerdos de París. En pocos años, Volkswagen pretende vender más de un millón de vehículos eléctricos al año.
El coche de hidrógeno es el futuro
Un vehículo de hidrógeno es un vehículo que utiliza el combustible de hidrógeno como fuerza motriz. Los vehículos de hidrógeno incluyen cohetes espaciales alimentados con hidrógeno, así como barcos y aviones. La potencia se genera convirtiendo la energía química del hidrógeno en energía mecánica, bien reaccionando el hidrógeno con el oxígeno en una pila de combustible para alimentar motores eléctricos o, menos comúnmente, quemando hidrógeno en un motor de combustión interna[1].
A partir de 2021 [actualización], hay dos modelos de coches de hidrógeno disponibles públicamente en mercados selectos: el Toyota Mirai (2014-), que es el primer vehículo eléctrico de pila de combustible (FCEV) producido en masa en el mundo, y el Hyundai Nexo (2018-). También hay autobuses de pila de combustible. No se espera que los aviones de hidrógeno transporten muchos pasajeros de largo recorrido antes de la década de 2030, como muy pronto[2][3].
A partir de 2019, el 98% del hidrógeno se produce mediante el reformado de metano al vapor, que emite dióxido de carbono[4]. Puede producirse por electrólisis del agua, o por medios termoquímicos o pirolíticos utilizando materias primas renovables, pero los procesos son actualmente caros[5]. Se están desarrollando varias tecnologías que pretenden ofrecer costes lo suficientemente bajos, y cantidades lo suficientemente grandes, para competir con la producción de hidrógeno utilizando gas natural[6].
Coche con pila de combustible H2 fischertechnik
Un nuevo estudio publicado en la revista Nature ha confirmado lo que el sentido común ha dejado claro durante años: Los vehículos de pila de combustible de hidrógeno no van a alcanzar a los vehículos eléctricos de batería, ni siquiera para los camiones comerciales.
Tanto los BEV como los FCEV tienen problemas de infraestructura, pero los BEV tienen la gran ventaja de tener que basarse en una infraestructura de red eléctrica ya extensa, con prácticamente todos los enchufes del mundo como posibles estaciones de carga.
El único reto es construir más estaciones de carga rápida convencionales, lo cual no es un reto pequeño, pero sigue siendo mucho más fácil que construir toda una industria de producción, transporte, almacenamiento y distribución de hidrógeno.
Titulado “Es improbable que la tecnología del hidrógeno desempeñe un papel importante en el transporte sostenible por carretera”, el estudio utiliza datos para demostrar que no es probable que los vehículos de pila de combustible de hidrógeno lleguen a alcanzar a los vehículos eléctricos de batería:
El reto actual de los vehículos eléctricos de batería es la operación logística de larga distancia (con una media de 100.000 km al año) y el transporte de mercancías muy pesadas (lo que implica un alto consumo de energía por kilómetro). Este es el caso de uso que se suele discutir para los camiones de hidrógeno. Varios fabricantes de camiones, así como proveedores de pilas de combustible e infraestructuras, han unido sus fuerzas y han anunciado un objetivo de 100.000 camiones con pilas de combustible en las carreteras europeas para 2030. Pero esto parece muy improbable cuando se contrasta con los anuncios de las empresas acerca de que la fecha más temprana para el inicio de la producción de camiones eléctricos de pila de combustible en serie comercial será en 2027. Para entonces, la segunda generación de vehículos eléctricos de batería ya estará disponible y en funcionamiento.