El
hidrógeno como alternativa en los coches
(NOTA: Este
artículo puede contener alguna información algo antigua ya que fue escrito originalmente
en 2017. He intentado, no obstante,
actualizarlo en la medida de lo posible)
Se habla mucho de los coches de hidrógeno y de los
coches eléctricos como alternativa a los de combustibles fósiles, pero ni unos
ni los otros parecen preparados para substituir a los últimos en la próxima
década. Aquí vamos a estudiar las razones.
Para entender un poco mejor de lo que hablamos
tendríamos que recordar un proceso similar que tuvo lugar a comienzos del siglo
XX: la pugna entre la corriente alterna (CA) y la corriente continua (CC).
Aquel proceso se convirtió en una guerra que muchos recordaran como una pugna
entre Edison y Tesla, cuando en realidad detrás hubo otros intereses y
contendientes de los que nunca se habla. De hecho, aún hoy día hay ingenieros
que no entienden la razón de que fuese la AC la que saliese victoriosa, ni
tecnológicamente, ni por el hecho de que fuese Edison quien defendía la CC y
que siempre se salía con la suya. Para los que solo conocemos los principios de
la electricidad, la explicación de que la corriente continua perdía mucha más
energía cuando se transfería a grandes distancias, parece una explicación
concluyente. Sin embargo, son muchos los que proponen y propusieron,
alternativas que hacían más atractiva la opción de Edison o, por lo menos, una
alternativa intermedia con el transporte a largas distancias como CA y su
transformación a CC cuando se bajaba la tensión para distribuir a los hogares.
Al final, el duelo entre CC y CA cayó del lado de la
CA más por la aversión que producía el poder de Edison, que por las reconocibles
ventajas técnicas de esta alternativa. Un Edison que se había apropiado
judicialmente de los inventos de mucha gente y que, sin lugar a dudas, hubiera
tenido un dominio tecnológico total para seguir apropiándose de lo ajeno.
Podemos decir que elegir la CA tuvo la ventaja de liberar a muchos inventores
que pudieron trabajar en esta tecnología con una menor amenaza de Edison. Sin
duda fue de ahí de dónde provino el gran salto tecnológico que generó la CA.
Muchas décadas después nos encontramos con un caso
similar en la guerra de los videocassettes domésticos. En este caso las
alternativas eran 3: 2000, Beta y VHS. La primera, y que según muchos era la
mejor alternativa, fue la 2000, creada por Phillips; la segunda fue la mejor
acogida por los profesionales por su calidad, versatilidad y similitud con
otras tecnologías, que fue la Beta de Sony; la tercera y que parecía la menos ventajosa
de todas, fue VHS de JVC. Pero como todos sabemos fue esta última la que venció
¿El secreto? Fue una victoria totalmente comercial. Y es que ni Phillips ni
Sony aceptaron perder nada del control de sus tecnologías, mientras JVC
prácticamente liberó la suya. Para cuando Sony y Phillips quisieron reaccionar
ya era tarde y VHS había invadido el mercado. Beta aún sobrevivió unos años
gracias a los profesionales de TV, pero solo VHS tubo el placer de morir en los
brazos de la digitalización.
A lo largo de la historia se han dado muchos casos
similares con variados y sorprendentes resultados, como las diferentes redes
que intentaron competir con Internet, pero que, o bien no contaban con el grado
de apertura o con la versatilidad de esta red siempre en transformación. Hasta
el mismo Billy Gates desperdició millones de dólares en un intento fallido.
¿Por qué iba a ser diferente el actual intento de
encontrar un substituto para los vehículos impulsados por combustibles fósiles?
En la actualidad hay dos modelos base que parten con
ventaja:
-El coche eléctrico.
-El coche de hidrógeno.
Pero, como veremos, ambas son dos posibles
alternativas de futuro, pero no el
presente. De hecho, el coche eléctrico ha asomado la patita muchas veces desde
los mismos inicios de la automoción. Pero le ha pasado algo parecido al Cine 3D
y nunca ha terminado de arraigar.
En la actualidad ambas tecnologías tienen un enemigo
económico que parece invencible: los lobby’s
del petróleo. De hecho, estos mismos lobby’s han retardado todas las
tecnologías que pudieran hacer innecesaria la fuente económica que les
alimenta, ya sea comprando bajo cuerda todas las patentes que pudieran fomentar
sus desarrollos o ralentizando el montaje de sistemas de abastecimiento para
los nuevos combustibles.
Quien crea que este no puede ser un hecho decisivo a
la larga es que sueña. Precisamente han sido las negociaciones de Elon Musk con
estos lobby’s lo que ha permitido dar a los coches eléctricos una pequeña
ventaja. De hecho, en los próximos años tenemos que ver la llegada de baterías
con grafeno y motores sin escobillas, que deberían impulsar esta tecnología.
Claro que estos desarrollos también serán aplicables, de una forma u otra, a
los vehículos HEV, PHEV y de pila de hidrógeno.
¿Cuáles son los problemas más habituales de los
vehículos eléctricos?
El principal problema es al mismo tiempo su
principal ventaja, y es lo más preocupante porque obliga a un cambio muy grande
en nuestra sociedad. Algo que jamás se
ha podido hacer de un día para otro. Se trata de la necesidad de tener un
acceso a un sistema de recarga. La solución que dan las comercializadoras es
poner ese punto de recarga en el aparcamiento habitual del vehículo. Eso es
algo estupendo cuando el cliente cuenta con un aparcamiento privado. Y es que,
al menos nuestra legislación, ha creado alternativas para que estos puntos se puedan
ubicar en párquines colectivos, pero es necesaria una transformación en el
sistema eléctrico que se convierte en la semilla de la discordia. La cruel
realidad es que muy pocos párquines han desarrollado esa posibilidad y aún no
nos han llevado a los dos siguientes problemas.
Como hemos dicho, tener el punto de recarga en el
aparcamiento habitual es una ventaja muy grande ya que se puede recargar el
vehículo mientras no se usa y así hacer una carga lenta que es más eficiente y
disminuye el peligro de sobrecalentamiento de las baterías.
Digo lo del sobrecalentamiento porque, tal y como
pasa con muchos otros aparatos que permiten cargas rápidas, hay que ser
conscientes de que estas son la principal causa de incendio en esta clase de
vehículos y que, hoy por hoy, cuadriplican los que tienen los “peligrosos”
vehículos de gasolina. En ambos tipos de vehículos hay consejos que pueden
minimizar este peligro, pero hay que ser conscientes de que nada es inocuo y
que las panaceas no existen.
(NOTA: en
contra de lo que se pudiera pensar, cuanto más lleno esté el depósito de
gasolina menor es la posibilidad de tener una gran explosión ya que hay menos
aire que pueda entrar en contacto con este combustible).
Con los puntos de carga personalizados tenemos otro
problema que ya ha causado estragos en países donde este tipo de
electrificación está más avanzado: la sobrecarga de la red en el horario nocturno.
Un hecho nada desdeñable cuando países como Dinamarca o los Países Bajos ya han
recomendado a los usuarios que eviten hacer esos procedimientos todos en ese horario.
Y es que, aunque se ha procedido a la mejora de la red eléctrica y la
adaptación de los puntos de transformación, los estudios demuestran que si el
vehículo eléctrico se impone es necesaria una red impresionante para que no se
colapse, al tiempo que puede suponer un reto tecnológico para evitar un brutal
desperdicio energético. Eso o el colapso.
Del siguiente problema ya hemos hablado y puede
afectar también a otras alternativas porque tiene mucho que ver con la presión
realizada por los lobby’s petroleros. Se trata de la falta de puntos de recarga
en caso de querer hacer viajes largos. Por si esto no fuese suficiente falta
una necesaria estandarización de estos sistemas de recarga (de esto podemos
culpar a Elon Musk y su Tesla, que han potenciado estos reinos de Taifas en su
propio beneficio).
Otro problema, no sabemos si relacionado con el
anterior o no, es la falta de decisión por parte de los estados a la hora de
decidirse por la electrificación. Y es que incluso los que en un principio
vieron las grandes ventajas, dejaron de calcular los retos a los que se
enfrentaban. Podemos decir que hoy solo China parece avanzar firme en el camino
de la electrificación. Claro que los chinos tienen un gran acicate en la
necesidad de descontaminar sus grandes urbes.
En cualquier caso, España, que antes de la llegada
de Rajoy había apostado por las energías verdes, con la llegada del PP al poder
destrozó todos los planes ecológicos y propició que prácticamente no se
instalaran puntos de recarga en nuestro país. De ir en cabeza en renovables,
pasamos a la cola en muy pocos años.
Por eso el coche eléctrico “puede” ser el futuro,
pero no es el presente porque hay demasiados problemas a solventar, y solo que
uno de ellos no se solucione adecuadamente, esta nueva aparición de los
vehículos eléctricos en el panorama de la automoción, será un nuevo fracaso.
Y así llegamos a la otra alternativa que aún lleva
más retraso que el coche eléctrico y ya veremos por qué…
Existen dos tecnologías de hidrógeno:
-Pila de hidrógeno.
-Combustión interna.
Después de enfrentarse a grandes problemas
tecnológicos aún sin resolver en su totalidad, la combustión interna parece que
va perdiendo la batalla frente a la pila de hidrógeno. En cualquier caso la
gran ventaja del uso de este combustible respecto al de la electricidad, es que
se puede almacenar y usarse solo cuando se necesite. Pero hay que tener en
cuenta que, el hidrógeno, es un gas muy volátil y excesivamente ligero, por eso
se intenta tener a muy baja temperatura y elevada presión, condiciones que no
son nada estándar y tienen enormes riesgos, por los que en ningún caso pueden
tener un uso doméstico. Claro que, hace 100 años, ante el brutal boom de los
vehículos de gasolina, algunos se hacían, no desacertadamente, preguntas muy
similares sobre esos vehículos y que ahora nos sorprenderían.
Hay a quien hoy le preocupa el rendimiento
energético en la producción del hidrógeno ya que sus fuentes más conocidas son
la hidrólisis o los hidrocarburos
procedentes del petróleo, el gas natural o el carbón. Obviamente estos últimos
no supondrían ningún tipo de ventaja para lo que se pretende, no obstante debe
reconocerse que pueden existir como recurso de emergencia o como solución de
partida o solución transitoria, en una guerra económica generada por los lobby’s
del petróleo. Claro que, la mayor parte de la electricidad que consumimos hoy
día sigue teniendo como origen esos mismos combustibles fósiles.
Antes de proseguir con los problemas y bondades de
los vehículos propulsados por hidrógeno (H), convendría entender un poco este
elemento que ocupa la primera casilla de la tabla periódica y al que no se
puede encasillar ni entre los metales, ni entre los no metales.
Para empezar el H es un elemento tan reactivo que se
conocen combinaciones con todos los demás elementos salvo los gases nobles.
Posiblemente sea la razón por la que aún exista este elemento en nuestro
planeta ya que es tan ligero que libre tiende a escaparse al espacio. Por eso, prácticamente
la mayoría de los sólidos y líquidos moleculares que vemos en la Tierra tienen
algún átomo de H en su composición, extraerlos de una forma energéticamente
rentable, lo abaratarían y lo harían mucho más rentable como combustible, tanto
económica, como ecológicamente. De hecho, mediante la aplicación de ácidos
sobre diferentes metales, se pueden obtener pequeñas cantidades. No obstante,
hoy por hoy, se trabaja sobre fuentes eléctricas puntuales y renovables, en
procesos electrolíticos, como solución que le haga rentable. Ya hemos dicho que
su ventaja está en la posibilidad de producirse sin molestar a otros procesos y
almacenarse.
Otra posible fuente para la extracción de H2 es
el metano usado en lugar del gas natural, burbujeando en agua y entre placas
catalizadoras.
Con todo, industrialmente, la forma de transportar
hidrógeno para su obtención en el lugar en que se necesita es la Hidrolita
(hidruro de calcio). Aún así es recomendada solo para pequeñas cantidades.
Hoy en día se estudia el aprovechamiento del
hidrógeno como resultado del procesado de determinados alimentos, todo y que
suele gastarse en su totalidad en la hidrogenación de aceites y en la industria
cosmética.
*En la actualidad, a raíz de la guerra rusoucraniana
se habla mucho más del hidrógeno verde como posible substituto del gas natural.
Tanto es así que se ha ideado la construcción de un gaseoducto que comunique la
costa catalana con Centroeuropa a través de Italia. Al parecer una o dos
plantas de producción de H verde se ubicarían en las proximidades de la ciudad
Condal y enviarían este combustible a los países que hoy dependen más del gas
ruso.
Con todo esto vemos que rentable energéticamente o
no, el H2 ya es una realidad como combustible. Otra cosa será
aplicarlo a los vehículos comercializables. Pero ya existen algunos ejemplos
(no existían en el momento de elaborar originalmente este artículo) que se
comercializan en España, ambos de pila de hidrógeno (FCEV
- Fuell Cell Electric Vehicle):
-El Hyundai NEXO, un SUV que tarda 5 minutos en
repostar y tiene una autonomía de más de 600 km, pero tiene un poco accesible
precio de más de 73.000€.
-El Toyota Mirai, de características similares, es
una berlina de características deportivas y con un precio ligeramente superior
(75.000€).
Como curiosidad la empresa TMB incorporó, en 2022, 8 autobuses de Toyota con esta tecnología como
parte de la promoción municipal al hub del hidrógeno verde de la Zona Franca de
Barcelona.
¿Cuál es el verdadero gran problema con el que tiene
que lidiar el hidrógeno como combustible para automoción?
Más allá de los precios de esos vehículos hoy o la
rentabilidad energética, el verdadero problema está en la carga de esos
vehículos que debe hacerse con mucho cuidado por alguien cualificado. Eso
implica contratar a personas para manipular las “hidrogeneras”. Esto ocurre
precisamente cuando una gran parte de las gasolineras solo están asistidas en
remoto y obligan a los conductores a manipular ellos mismos los surtidores de
gasolina. Todos somos conscientes de que en este nuevo mundo dominado por el
neoliberalismo salvaje, lo último que quieren las empresas es tener empleados,
responsabilidades y, mucho menos, pagar salarios justos.
Más allá de todo esto, y como ya vimos con los
sistemas de carga para coches eléctricos, lo de encontrar centros de carga de
hidrógeno es aún mucho más complicado. De hecho, en Barcelona que se supone que
es el lugar de entrada de esta tecnología en España, solo existe el centro de
carga del hub de Zona Franca. Así que si decimos que la eléctrica es una
tecnología aún del futuro, en el caso del hidrógeno esto es más obvio. Ninguna
tiene un presente.
Podemos seguir hablando mucho de estas dos
tecnologías, de sus rendimientos energéticos, de sus rendimientos económicos,
de lo que ustedes quieran, pero lo que está claro es que triunfará aquella a la
que, llegado el momento le den la posibilidad de hacerlo, como ha sido siempre.
*Y no, la termodinámica nunca ha sido un factor
importante en la elección del modelo a seguir, porque de haberlo sido aún
funcionaríamos con carros y carruajes
tirados por tracción animal. Eso sí, la tecnología y biotecnología los habrían
hecho más efectivos. No puedo dejar de imaginar un carro deportivo tirado por
guepardos manipulados genéticamente.
Bibliografía:
“Tecnologías automovilísticas del futuro” VV.AA.
(capítulo IV: Futuro medio - aún en elaboración).
“Recetario industrial” Gardner D. Hiscox y Albert A.
Hopkins
“Química Inorgánica Avanzada” Cotton y Wilkinson
“Físico Química” Ira N. Levine
“Nueva Guía de la Ciencia” Isaac Asimov
“Tesis sobre los factores económicos de la Ciencia y
la Tecnología” Juan Antonio García Mellado.
“Una breve historia de casi todo” Bill Bryson
“Enciclopedia Visual” VV.AA.
Web de TMB
Web de Hyundai
Web de Toyota
Web del Ayuntamiento de Barcelona
Hemeroteca de “Metro” Ámsterdam
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