Sucesos contemporáneos · Serie microensayos
Automóviles por hidrógeno: la confrontación de las renovables
Del descubrimiento de William Grove en 1839 a los primeros coches de pila de combustible de Toyota, Honda o BMW: por qué el hidrógeno se perfila como alternativa al petróleo y qué hace España.
Por Juan B. Lorenzo de Membiela
⏱ 4 min de lectura
Sinopsis
| Idea principal | Conclusión |
|---|---|
| Los orígenes | En 1839 William Grove demostró que el hidrógeno podía producir electricidad. |
| El pico del petróleo | El agotamiento del crudo reaviva el interés por alternativas energéticas. |
| Un vector, no una fuente | El hidrógeno no existe libre en la naturaleza: hay que obtenerlo. |
| Ventajas | Gran capacidad energética y ausencia de emisiones contaminantes en su uso. |
| La industria | Toyota, Honda y BMW desarrollan vehículos de pila de combustible. |
| Las hidrogeneras | Las estaciones de suministro son todavía pocas e insuficientes. |
| España | Solo Aragón contaba con infraestructura; destaca la investigación sobre el almacenamiento. |
Cronología, 1839-2014
Primera pila de combustible
Uso del hidrógeno en la carrera espacial
Toyota anuncia su modelo de pila de combustible
I. Del descubrimiento de Grove al fin del petróleo
Fue en 1839 cuando William Grove demostró que el hidrógeno produce corriente eléctrica a partir de una reacción electroquímica entre hidrógeno y oxígeno1. Aunque el fenómeno fue descrito teóricamente en el año 1806 por el químico británico Humphry Davy2.
En la actualidad la incidencia de la teoría del pico de Hubbert también conocida como «cenit del petróleo» o «agotamiento del combustible fósil», motiva la búsqueda de energía alternativa3. Entre muchas, el hidrógeno líquido ha despertado y despierta un atractivo singular.
Entre 1950-1959, la NASA patrocinó un proyecto denominado «Bee Project» aplicando la tecnología del hidrógeno a la aviación. Fue desarrollado por el técnico de laboratorio Silverstein. La aeronave elegida fue el bimotor bombardero B-57B impulsado por un Curtiss Wright J-65 turborreactor. Demostró en 1959 su idoneidad como combustible superados diversos vuelos4.
El hidrógeno no existe como tal en la naturaleza sino que es extraído en combinación con gas natural, carbón, biomasa, agua, aguas residuales, basuras domésticas... Es la tecnología para extraerlo y su coste, lo que impide sea considerado como fuente energética primaria. El almacenamiento y distribución constituyen otros inconvenientes.
Pero el hidrógeno presenta muchas ventajas: una gran capacidad energética, una contaminación inexistente, una materia prima inagotable como es el agua y una gran estabilidad en su almacenamiento.
OHL, compañía dirigida por Villar Mir, ha sido adjudicataria de una planta para la extracción de hidrógeno para PEMEX en México (Diario «Expansión» de 12 julio de 2013). Aunque ha sido en Galicia en donde se ha instalado la primera estación de hidrógeno en España (Diario «La Voz de Galicia » de 14 de enero de 2008).
Es más, se vislumbra como solución para evitar el desaprovechamiento de los excedentes de energía eléctrica, eólica y fotovoltaica, al ser convertida en hidrógeno mediante electrolisis. Que hay mucha desaprovechada en nuestro país en un sinsentido regulatorio en plena crisis económica.
II. La industria del automóvil apuesta por el hidrógeno
La industria de automoción ha elegido como almacenamiento las pilas de combustible de membranas intercambiadoras de protones. Se estima que son dos o tres veces más eficientes que un motor de combustión fósil. La energía derivada de 1 kg de hidrógeno equivale al proporcionado por un 1 l. de gasolina.
Las estaciones de servicio para suministrar hidrógeno a la automoción se encuentran casi en su totalidad en California y Columbia (EEUU), contabilizándose únicamente 10. La inexistencia de surtidores en España y en la mayor parte de Europa constituye un reto innovador con resultados prometedores.
Son pocas e insuficientes, máxime cuando la empresa Toyota planea lanzar al mercado su primer automóvil por hidrógeno en 2015 que fue presentado en el Salón Tokyo Motor Show 2013. Su autonomía será de 500 km y su tiempo de recarga de 3 min. (Diario «Expansión» de 21 de noviembre de 2013). También Honda se suma a esta tecnología (Diario «El Economista» de 22 de noviembre 2013).
Otra empresa automovilística que se adentra en el hidrógeno es Hyunday con el ix35 Fuel Cell con pila de combustible con una autonomía de 600 km, alcanzando las 2000 unidades para 2015 destinado a alquiler de flotas.
Tambien la alemana BMW desarrollará un vehículo con pila de hidrógeno para 2015 que es la misma pila empleada por Toyota.
El protagonismo del hidrógeno ha generado nerviosismo a los fabricantes de coches eléctricos, véanse las declaraciones de Musk, cofundador y consejero delegado de Tesla. O las manifestaciones de Ghosn, de la alianza Renault-Nissan, líder del mercado de coches eléctricos con modelos como el Nissan Leaf o los Renault Twizy y ZOE (Diario «El Economista» de 22 de noviembre 2013).
El hidrógeno constituye un paso más allá del coche eléctrico. Y en los próximos meses se avecinan confrontaciones industriales en defensa de las distintas tecnologías.
III. ¿Qué ocurre en España?
¿Qué ocurre en España? Solamente la Comunidad de Aragón posee una Fundación para el desarrollo de las nuevas tecnologías del hidrógeno. Estudia el potencial de almacenamiento a gran escala de electricidad renovable a través del almacenamiento subterráneo de hidrógeno.
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En cuanto al almacenamiento debe citarse la labor de un equipo de científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley más conocido como «Berkeley Lab» o «LBL», dependiente del Departamento de Energía de EEUU. Emplean un nuevo material llamado nanocompuestos de magnesio en aire estable, que facilita el almacenamiento de hidrógeno sin metodología compleja5. Este nano-compuesto es un material flexible capaz de absorber y liberar hidrógeno a una temperatura ordinaria sin oxidar el metal.
Ante una implantación que se vislumbra como imperativa ¿qué estrategias deben desplegar los operadores de Industria y privados?
Notas
- http://www.ambientum.com/revistanueva/2005-09/hidrogenomorgades.htm ↩
- Artero, V.; Guillet, N.; Fruchart, D. y Fontecave, M. (2012): «Hidrógeno: ¿una alternativa para el fututo?», Investigación y Ciencia, octubre, p. 50. ↩
- http://www.monografias.com/trabajos63/tercera-crisis-mundial-petroleo/tercera-crisis-mundial-petroleo2.shtml ↩
- http://history.nasa.gov/SP-4404/ch6-4.htm
Vid. David B. Fenn, Loren W. Acker, and Joseph S. Algranti, "Flight Operation of a PumpFed Liquid Hydrogen Fuel System," TMX-242 (NASA. 1960). ↩ - http://www.alternative-energy-news.info/hydrogen-generation-storage-nano technology/#disqus_thread
Fotos:
http://www.ecoymotor.com/introduccion-coches-de-hidrogeno.html http://www.bionero.org/ciencia/hidrogeno-verde-contra-la-contaminacion http://www.todoautos.com.pe/portal/auto/gnv-glp/2458-combustible-alternativo-hidrogeno http://www.solociencia.com/quimica/12072403.htm ↩
Para seguir leyendo
- Fundación para el Desarrollo de las Nuevas Tecnologías del Hidrógeno en Aragón. Disponible en: hidrogenoaragon.org.
Publicado en este blog en enero de 2014.
