Así funcionan los autos a hidrógeno, una buena alternativa a los vehículos eléctricos e híbridos
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La investigación para fabricar vehículos menos contamintantes se convirtió en un gran desafío para las automotrices, presionadas en muchos casos por los propios gobiernos.
En este contexto, las opciones eléctricas e híbridas han ganado terreno y mucho se conoce sobre su funcionamiento.
Sin embargo una tercera opción, la que se utiliza en los autos a hídrogeno, es otra alternativa que garantiza contaminación cero, pero de la cual poco se habla.
Son varias las marcas que llevan años apostando fuerte por la pila de combustible.
La primera en introducir un modelo de hidrógeno en el mercado fue Honda con el FCX Clarity en 2008, y ya va por la segunda generación.
Si bien Toyota fue la primera en empezar a desarrollar mecánicas de hidrógeno, estrenando varios prototipos con esta tecnología, no fue hasta 2016 cuando empezó a comercializar un modelo de producción de pila de combustible: el Mirai.
Por su parte, Hyundai, en 2013, comenzó a comercializar el ix35 Fuel Cell y está a punto de lanzar su segunda generación de pila de combustible materializada en el Nexo.
El nuevo SUV está equipado con un propulsor de 120 kW (163 CV), una batería de 40 kW y una pila de combustible de 95 kW.
BMW, Mercedes, Volkswagen o General Motors también están desarrollando esta tecnología y han presentado prototipos, aunque aún no han incoporado en su gama ningún modelo de pila de combustible.
La gran pregunta es si es mejor opción la pila de combustible respecto a los modelos 100% eléctricos. "El debate lleva años y, en definitiva, cuando son tecnologías recién nacidas, la conclusión es que queda mucho por andar", dicen los expertos según Motorpasion.
Cómo funcionaA 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 autos de hidrógeno sólo emiten vapor de agua por el tubo de escape.
El procedimiento es el siguiente:
- El hidrógeno almacenado en los tanques abastece la pila de combustible.
- Se inyecta aire (oxígeno) a las celdas de combustible que conforman la pila.
- La reacción del oxígeno del aire y el hidrógeno almacenado dentro de las celdas genera tanto electricidad como agua.
- La electricidad producida alimenta la batería, la cuál a su vez abastece al motor.
- El agua sobrante se expulsa mediante el sistema de escape.
De esta manera, los autos de hidrógeno cuentan con una mecánica que usa, por un lado el propulsor, por otro la pila de combustible, por otro las baterías y, finalmente, el tanque de hidrógeno.
La principal ventaja que señalan los fabricantes de estos vehículos en comparación con los eléctricos es el tiempo para una recarga completa.
Según Honda, es de cinco minutos en el caso del Clarity Fuel Cell o Hyundai con su recién llegado Nexo.
Además, recargar el tanque de hidrógeno, es una tarea prácticamente idéntica al repostaje con combustibles tradicionales: se hace a través de una manguera, que queda sellada al depósito.
La autonomía de este tipo de vehículos es muy similar a la de vehículos de combustión. La primera generación de pila de combustible de Hyundai llegaba casi a los 430 km, mientras que esta segunda generación, con el Nexo, se queda muy cerca de los 600 km.
En cuanto a los puntos de recarga, en Alemania, por ejemplo, se han marcado el ambicioso objetivo de 500 hidrogeneras que abastecerán a 50.000 autos de hidrógeno.
Otros países como Suecia, Noruega, Reino Unido, Bélgica o Italia también han incluido en sus planes de movilidad a la pila de combustible y la pertinente inversión en infraestructura.
En cuanto a las desventajas, para algunos fabricantes, es el precio. Los autos de hidrógeno son más costosos de producir y por tanto su precio es más elevado en el mercado.
La causa principal de este elevado coche 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, según el caso, incluso supera a los combustibles tradicionales.
Esto se debe a que la producción de hidrógeno es cara. Es por ello que se están investigando métodos de producción que sean tanto más económicos como más respetuosos con el medio ambiente.
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.
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.
En potencia tampoco le ganan la partida los vehículos de hidrógeno a los eléctricos, ya que es más sencillo construir mecánicas eléctricas de más entrega: mientras que el Tesla Model S rinde 539cv, el Toyota Mirai rinde 154cv y el Hyundai ix35 FCEV 136cv.
Otro dato: la infraestructura que precisan los autos a hidrógeno requieren una inversión mucho mayor respecto a los modelos eléctricos. Si bien todo depende de la rentabilidad, el coste de una hidrogenera se cifra entre los 500.000 y el millón de euros, mientras que las estaciones de recarga rápida multiformato de los eléctricos cifra su coste en unos 50.000 euros.
Por último, la propia idiosincrasia 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 modelos pequeños y habitualmente urbanos. Algo que choca directamente con su naturaleza eco concebida para disminuir los niveles de CO2 en las ciudades.