Los retos del coche de hidrógeno

Hyundai, Toyota u Honda ya producen y venden (dos términos en sentido muy restringido) modelos propulsados por pilas de hidrógeno.

La pila de hidrógeno parece la solución mejor al problema de autonomía de los vehículos eléctricos: fabricar la electricidad a bordo del propio coche y así liberar a las baterías de su almacenaje. Se trata de producir  energía eléctrica mediante una pila de combustible que consume hidrógeno y por el tubo de escape, de plástico, sólo sale vapor de agua.

Pero el camino no es de rosas. Hay varios retos o problemas que superar.

El primer problema está relacionado con la duración de la pila de combustible, y en particular de la membrana, el Nafion, un  polímero altamente conductivo que permite la reacción química entre oxígeno  y el hidrógeno que origina la electricidad.

El Nafion no trabaja bien por debajo de 0 °C (hay que recalentarlo con tiempo frío), ni por encima de 100 °C, de ahí lo importante y complejo que resulta su refrigeración. Además integra micropartículas de platino (el catalizador de la reacción química) muy sensibles a la contaminación exterior . Por tanto precisa de un hidrógeno muy puro pero también de que el aire que aporta el oxígeno esté limpio. Los ingenieros experimentan con nuevos tipos de filtros  y si estos no fueran suficientes habría que incorporar un catalizador (con el consiguiente incremento de costes) para limpiar  el aire de partículas y del azufre que es un verdadero veneno para la pila de combustible.

Otro problema es el precio. Toyota , que ha iniciado la comercialización en una serie muy restringida  de su Mirari con pila de combustible, asegura que de los primeros prototipos al modelo actual ha reducido en un 95 por ciento  el coste de producción de dicha pila. Pero ni en Audi ni en Toyota nos han precisado el precio exacto. El Mirai utiliza unos 30 gramos  de platino en sus 8 o 9 metros cuadrados  de Nafion: a 900 euros el metro cuadrado se deduce  en que solo el coste solo de la membrana (que en Audi nos la enseñaron unos instantes pero sin dejarnos fotografiarla) alcanza los 8000 euros. Y a esto hay que sumar más de 2000 euros de los dos depósitos de hidrógeno  (que resisten presiones de 2000 bares) equipados de sus válvulas de seguridad, los sistemas de calentamiento y refrigeración, la electrónica que gestiona el sistema, los motores eléctricos  y al final en el caso del Mirai de Toyota el sistema de propulsión pasa los 40.000 euros cuando un sistema de propulsión de un híbrido cuesta unos 6000 euros. Ahora bien los fabricantes aseguran que de aquéi a finales de la próxima década este precio será la cuarta parte.

Otro tema es que habrá que construir una infraestructura de distribución y venta de hidrógeno para el gran público desde prácticamente cero.

La producción del hidrógeno realizada por la industria química y petrolera hoy día  a partir del gas natural resulta no muy cara pero las emisiones de CO2 que conlleva este proceso suponen que un Mirai tendría más emisiones que un Prius. Hay por tanto que producir hidrógeno de forma limpia (por ejemplo electrolisis de agua a partir de electricidad verde (eólica o solar).

Otro problema es el transporte  al ser  el elemento menos denso que tenemos y por tanto ocupar mucho espacio: en un camión cisterna de 40 toneladas se transporta ochenta veces menos hidrógeno (comprimido a 200 bares lo que consume en torno al 10 por ciento de la energía almacenada) que de gasolina líquida. Y si es cierto que el poder energético del hidrógeno  es muy superior al de la gasolina de 98, no es menos cierto que hacen falta veintidós camiones de H2 para transportar  el equivalente a un solo camión de gasolina. Los especialistas señalan que un camión de hidrógeno  recorriendo 500 kilómetros habrá consumido  el equivalente a lo que lleva en su cisterna. Transportar hidrógeno líquido es una solución pero se gasta un 40 por ciento de la energía a la hora de licuarlo. La solución son los oleoductos puesto que tan solo se consume un 5% de la energía transportada cada 500 kilómetros.

Ante las obligaciones que conlleva su suso en cuanto a seguridad,  hay que considerar que es un gas muy inflamable, que hay que comprimir a 700 bares, tras refirgerarlo  y no se puede introducir a más de 80º C: las estaciones de distribución de hidrógeno  son muy costosas, hablamos de millón y medio a dos millones, es decir, diez veces lo que cuesta una bomba clásica de gasolinera.

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