La revolución del hidrógeno en la automoción

David Losa

DaimlerChrysler, General Motors, BMW, Ford y Fiat ya están inmersos en la carrera del combustible del futuro. La mayoría de los fabricantes se decanta por vehículos movidos mediante motores eléctricos y alimentados pila de combustible de hidrógeno como alternativa al petroleo.

Los fabricantes de automóviles han empezado la carrera más importante de los últimos 50 años, la que otorgará mayor gloria al primero en llegar. ¿Quién encontrará la mejor solución para prescindir del petróleo? La necesidad de buscar una alternativa a los carburantes procedentes de residuos fósiles (gasolina o gasóleo) se acrecenta a marchas forzadas y será insalvable dentro de 20 ó 30 años, cuando el oro negro de fácil acceso empiece a escasear, antes de agotarse, algo que, según estimaciones de la compañía petrolera Shell ocurrirá hacia el año 2040.

A partir de esa fecha, el petroleo restante se tendrá que extraer de forma no convencional (minería), lo que supondrá que el precio del barril se multiplique, como mínimo, por cuatro. Como consecuencia de los altos costes que esto supondría para la industria de la automoción y sobre todo, para los particulares, las marcas están invirtiendo miles de millones de pesetas en dar con la clave, con esa mecánica del mañana que necesitará otra fuente de energía más barata y, como no, más limpia.

Las pilas de combustible

En esa batalla por conseguir la verdadera energía verde que pueda dar resultados iguales o mejores a los de los motores de combustión convencionales y, lo más importante, que pueda ser aplicable a la vida real, hay una sustancia que centra todas las miradas. Se trata del átomo más pequeño del universo, un elemento que abunda en la tierra: el hidrógeno. La idea de este gas como combustible no es nueva, aunque hasta hace poco más de una década, su uso había sido considerado inaccesible y exótico, reestringido solamente al uso de motores espaciales. Pero su verdadera aplicación en el transporte ha sido allanada por otro descubrimiento paralelo: la pila de combustible, una batería, que con la ayuda del hidrógeno, genera electricidad de forma constante, sin necesidad de suministro exterior. Esto supera los principales obstáculos que tenían los motores eléctricos aplicados a la automoción, su pobre autonomía (entre 100 y 150 km) y el hecho de necesitar unas cuatro horas para recargarse.

En otras palabras, el que tiene más posibilidades de ser el coche del futuro funciona con un motor alimentado por una pila de combustión que, a su vez, genera electricidad constantemente por la reacción del oxígeno del aire con el hidrógeno almacenado en un depósito. Esta reacción genera agua, que se utiliza para refrigerar la pila. La energía liberada se utiliza para alimentar los motores eléctricos que mueven el vehículo. Esto presenta un gran ahorro frente a los motores de cosmbustión interna, que queman combustible para obtener energía: calor que se transforma en un movimiento vertical (pistones) que luego ha de transformarse en longitudinal (cigüeñal), antes de pasar por la caja de cambios, camino de las ruedas.

Además, gran parte de esta energía se pierde, en las plantas motrices tradicionales, en forma de calor disipado por el circuito de refrigeración, y en rozamientos parásitos de las diversas partes móviles (válvulas, pistones, bielas, cigüeñal, palieres, etcétera). Frente a este proceso, las pilas de energía obtienen energía eléctrica en un solo paso. Sin embargo, los mayores problemas que se plantean a los fabricantes son: cómo conseguir el hidrógeno y su almacenamiento dentro del vehículo. Es en ese punto donde difieren las investigaciones.

El primer coche de hidrógeno

Por ejemplo, BMW presentaba el pasado mes de mayo en la Exposicición Universal de Hannover el que será primer coche de hidrógeno producido en serie de la historia, el 750 hL. Un automóvil con motor de 12 cilindros que desarrolla una potencia de 150 kW (unos 204 cv), y que es capaz de acelerar de 0 a 100 en 9,5 segundos y alcanzar una velocidad máxima de 226 km/h. El 750 hL tiene además un depósito de 140 litros para transportar hidrógeno líquido criogenizado, es decir, a una temperatura de -250 ºC. ¿De dónde obtendrán estos coches el hidrógeno? Muy fácil y muy difícil a la vez. BMW prevé poner a la venta este producto en el año 2005. Hasta entonces, sus esfuerzos se centrarán en crear una red de estaciones para el suministro de hidrógeno (como las de gasolina) en colaboración con las grandes multinacionales de la energía. Serán suministros automatizados donde se tardarán aproximadamente tres minutos en llenar el depósito.

No lo tendrá fácil el fabricante alemán, ya que cinco años es un plazo breve, teniendo en cuenta que para abaratar el precio de este elemento hace falta primero, un pacto político internacional para aumentar de forma considerable la producción de hidrógeno, y segundo, librar la batalla con las compañías petroleras, que no están dispuestas a pasar por el aro, a menos que encuentren en ello un negocio seguro. Sin embargo, BMW va más allá y tiene previsto que en el año 2020 el 20% de sus coches funcionen con hidrógeno.Pero no se acaban ahí los retos del grupo germano en cuanto a cuidado medio ambiental se refiere, ya que no sólo se fijan la meta de mover coches con hidrógeno, sino que además pretenden conseguir este elemento a través de una fuente de energía renovable, lo que completaría un proceso totalmente limpio. El hidrógeno se consigue a través de la electrólisis y para esta reacción se necesita una gran energía inicial. Si ésta energía se obtuviera con productos químicos o derivados del petróleo, el coche ecológico perdería sentido, ya que su combustible necesitaría un proceso sucio de fabricación. De momento, BMW apuesta por la energía solar como así lo demuestra una enorme central fotovoltánica de hidrógeno que ha construido en el desierto californiano de Mojave.

La alternativa del metanol

Por su parte, DaimlerChrysler ha presentado el pasado noviembre sus credenciales en esta competición con dos vehículos: el NECAR-5 (la quinta y más sofisticada versión del coche eléctrico camuflada en un Clase A) y el Jeep Commander 2, dos modelos silenciosos y extremadamente ecológicos, pero que a diferencia del BMW 750hL, utiliza Metanol como carburante (un derivado del alcohol) para conseguir el hidrógeno necesario. Para el gigante germano-americano, el uso directo de hidrógeno es algo ideal en cuanto a sus niveles ecológicos (de hecho lo utilizó en su anterior prototipo, el NECAR 4), pero con un coste de infraestructuras demasiado grande. Por este motivo, apuesta por el metanol (NECAR 3 y ahora NECAR 5), más barato y fácil de transportar que el hidrógeno líquido, aunque algo más contaminante. Se comercializará en cuatro años.