Los vehículos de hidrógeno no generan emisiones y pueden ser una alternativa para una movilidad más sostenible y un transporte descarbonizado. Sin embargo, su futuro todavía está lleno de retos, principalmente, el desafío es generar estrategias a nivel global para producir el hidrógeno con energías renovables.
Producir hidrógeno con energías renovables, un gran reto para la sostenibilidad

Los coches de hidrógeno pueden ser una gran solución para instalar una movilidad más limpia y respetuosa del medioambiente. La tecnología, tanto a nivel vehículo como a nivel producción de hidrógeno, está lista. La promesa de una transición energética efectiva y un transporte descarbonizado también es cada vez más sólida. Sin embargo, el futuro de los coches de hidrógeno todavía está lleno de retos. ¿Son realmente una alternativa para la movilidad sostenible?

Las emisiones de gases de efecto invernadero están cambiando el clima del planeta. Desde finales del siglo XIX, la temperatura media ha aumentado más de 1,2 grados Celsius, un incremento que ha venido acompañado, entre otras consecuencias, de picos de calor considerables en buena parte del mundo, el derretimiento de los hielos perennes o eventos naturales más intensos y recurrentes, según los datos de la NASA. Un número cada vez mayor de países se han propuesto acabar con las emisiones de estos gases y, sobre todo, de dióxido de carbono antes de mitad de siglo. Reducirlas pasa en gran medida por cambiar la forma en que producimos y consumimos energía. De acuerdo con el World Resource Institute, cerca del 75 % de las emisiones se relacionan con la energía. Y el 16,2 % tiene que ver directamente con el transporte.

Los defensores del hidrógeno ven en este vector energético una forma rápida de abandonar los combustibles fósiles sin alterar las bases del sistema productivo y de consumo. Según la Asociación Canadiense del Hidrógeno, apostar por los vehículos de hidrógeno permitiría eliminar las emisiones asociadas a la movilidad y reducir en gran medida aquellas asociadas a la producción de coches. Además, permitiría desarrollar vehículos más ligeros (en comparación con los que llevan baterías) y avanzar hacia un transporte eficiente tanto en turismos como en camiones, autobuses o trenes.

Un informe recientemente publicado por BBVA explica que, al hablar de coches de hidrógeno estamos hablando, en realidad, de varias tecnologías diferentes que tienen como punto de encuentro este elemento químico, el más ligero y sencillo que existe en el universo. Tal como detallan desde el Centro Nacional del Hidrógeno, los vehículos de combustión interna de hidrógeno son propulsados por motores alternativos de combustión en los que se usa como combustible hidrógeno o una mezcla de hidrocarburos e hidrógeno. Por otro lado, los de autonomía extendida son vehículos eléctricos de batería que están equipados con un sistema de almacenamiento de hidrógeno y pila de combustible que permite recargar la batería.

Sin embargo, los más habituales son los vehículos de pila de combustible.  El reporte desarrollado por expertos de BBVA se pregunta si ¿Puede un coche con una pila de hidrógeno cambiar el futuro de la movilidad sostenible? Hoy por hoy, todos los modelos comerciales en el mercado son de este tipo.  Aunque existen varios tipos de pilas de combustible, las más habituales para usos de transporte son las de membrana de polímero electrolítico. Tal como explican desde la oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables de EE. UU., el funcionamiento de estas pilas de membrana se puede resumir de la siguiente manera:

  1. El hidrógeno se canaliza al ánodo de la pila (el polo negativo) y el oxígeno al cátodo.
  2. En el ánodo, un catalizador separa los átomos en iones de hidrógeno positivos y electrones.
  3. La membrana frena los electrones, que viajan por un circuito externo hasta el cátodo, creando la corriente eléctrica necesaria para impulsar el motor.
  4. Mientras, los iones positivos, que sí atraviesan la membrana, se combinan con el oxígeno en el cátodo para formar vapor de agua.

De este modo, en lo que respecta al interior del vehículo, el proceso es fundamentalmente limpio. Las pilas de hidrógeno son capaces de generar electricidad suficiente como para mover el motor y crean, como único subproducto, calor y agua. Además de las ventajas a nivel emisiones, los vehículos de hidrógeno tienen tiempos de repostaje y rangos de alcance o autonomía similares a los de los vehículos de combustión actuales.

Sin embargo, el gran reto para convertir el coche de hidrógeno en una opción sostenible, tanto desde el punto de vista medioambiental como económico, es precisamente la producción del gas. Si lo que se busca es que el transporte no genere emisiones de efecto invernadero, la producción del combustible tampoco puede causar dichas emisiones.

En este sentido, el informe de BBVA sostiene que esto implica el uso masivo de energías renovables para producir hidrógeno, algo de lo que todavía estamos lejos. Según el informe The Future of hydrogen de la Agencia Internacional de la Energía, alrededor del 0,1 % del hidrógeno se produce actualmente mediante la electrólisis del agua a partir de energías limpias, aunque la agencia reconoce que el apoyo público de los últimos años podría hacer despegar al hidrógeno verde en la próxima década.

Por otro lado, la producción de hidrógeno con energías renovables tiene, hoy por hoy, un problema de eficiencia. Tal como explica Tom Baxter, profesor honorario de ingeniería química de la Universidad de Aberdeen (Reino Unido), de cada 100 unidades de energía producida mediante renovables, la conversión a hidrógeno mediante electrólisis aprovecha solo 75. El gas resultante debe comprimirse, enfriarse y transportarse a la hidrogenera, un proceso que tiene una eficiencia del 90 %.

Asimismo, distribuir y almacenar hidrógeno a gran escala tiene también sus desafíos. El hidrógeno es un gas muy ligero, difícil de contener en estado gaseoso, por lo que también se producen pérdidas si se almacena durante mucho tiempo. De acuerdo con el informe Hydrogen economy outlook de Bloomberg NEF, solo si quisiéramos sustituir el gas natural por hidrógeno (sin contar con el transporte) habría que invertir más de 600.000 millones de dólares en infraestructuras de almacenamiento eficientes antes de mediados de siglo.

El informe advierte que de los más de 240 millones de vehículos registrados en Europa, el 95,4 % está impulsado por combustibles fósiles, según el último informe de la Asociación de Fabricantes de Automóviles Europeos. Además, los vehículos alternativos, que en 2020 supusieron ya el 10 % de las ventas europeas, son, fundamentalmente, híbridos enchufables y turismos a batería. Según el Observatorio de Pilas de Combustible e Hidrógeno, el año pasado se vendieron alrededor de 1.000 vehículos de hidrógeno en todo el continente.

Así, los próximos años serán fundamentales para conocer el verdadero alcance de los vehículos de hidrógeno en la necesaria descarbonización del transporte. Las pilas de combustible quizá no sean la solución definitiva para avanzar hacia una movilidad sostenible, pero por ahora se mantienen como una de las alternativas a tener en cuenta.

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