A medida que los países de todo el mundo avanzan hacia la neutralidad de carbono, el sector del transporte, incluidos los automóviles, los camiones, los barcos y los trenes, debe cambiar a combustibles alternativos que reduzcan las emisiones de CO2. En este contexto, los motores de hidrógeno están atrayendo la atención como alternativa a los diésel y gasolina convencionales.
¿Qué son los motores de hidrógeno?
Un motor de hidrógeno reemplaza el combustible de un motor de combustión interna convencional con hidrógeno y utiliza la reacción de combustión del hidrógeno para obtener energía. En realidad, es un vehículo puramente eléctrico que obtiene su electricidad de la reacción química del hidrógeno.
Principalmente existen dos tipos de coches que utilizan hidrógeno como energía: los que son impulsados por la combustión directa de hidrógeno en el motor (motor de combustión interna), el caso del HICEV (Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicle). La otra opción son los impulsados por un motor eléctrico que genera electricidad con una pila de combustible utilizando hidrógeno. A estos se les conoce como Vehículos Eléctricos de Pila de Combustible (FCEV).
Todos los vehículos propulsados por hidrógeno de última generación aprovechan la tecnología de pila de combustible, utilizando el combustible para una propulsión ecológica y resolviendo algunos de los problemas típicos de los motores HICEV.
¿Cómo funciona un motor de hidrógeno?
El automóvil tiene un tanque de combustible donde se almacena el gas hidrógeno en alta presión. Luego pasa por una pila de combustible, donde reacciona con el oxígeno y produce electricidad que impulsa el motor eléctrico del coche.
Las pilas de combustible reciben dos flujos entrantes: hidrógeno del polo negativo y oxígeno del polo positivo. El catalizador contenido en el motor de hidrógeno provoca la separación de los electrones del núcleo y esta reacción a su vez libera energía eléctrica.
Los electrones se mueven hacia el polo positivo y se unen a los átomos de oxígeno, los cuales reciben una carga negativa. La unión del hidrógeno con el oxígeno da lugar a una reacción química cuyo producto final es agua, siendo vapor de agua lo que se libera a la atmósfera por el tubo de escape.
Ventajas y desventajas del motor de hidrógeno
La primera ventaja es que permite unas emisiones de CO2 mínimas. El combustible de los motores de hidrógeno tiene la propiedad de reaccionar con el oxígeno del aire y convertirse en agua al quemarse. En otras palabras, casi no emite CO2 mientras se conduce. Además, es posible producir hidrógeno utilizando electricidad derivada de energías renovables.
Otro aspecto positivo de los coches de hidrógeno es que es posible repostar en tan solo unos minutos, igual que un coche de gasolina o diésel. Y la autonomía de un coche de hidrógeno es similar a la de un coche de gasolina y, por tanto, superior a la de un coche eléctrico medio.
Entre las desventajas de los coches con motor de hidrógeno se encuentra el coste. El abastecimiento de combustible y el mantenimiento de los automóviles de hidrógeno es similar al de cualquier vehículo con motor de combustión interna, pero desarrollar la tecnología, almacenar y transportar hidrógeno es bastante costoso, lo que aumenta el coste del vehículo.
Otro de los inconvenientes es la infraestructura. En comparación con las gasolineras y las estaciones de carga de vehículos eléctricos, el número de estaciones de hidrógeno (hidrogeneras) instaladas actualmente es todavía pequeño y es esencial crear un entorno al que los usuarios puedan acceder fácilmente en el futuro. En nuestro país, actualmente sólo existen ocho estaciones públicas, doce privadas y otra docena en construcción donde poder repostar hidrógeno. Además, hay pocos coches de hidrógeno a la venta y son muy caros.
Así, optimizar la eficiencia de la cadena energética global, el coste y la sostenibilidad de la producción de hidrógeno y desarrollar la infraestructura resultan cruciales para hacer de la tecnología del hidrógeno una solución viable y sostenible a largo plazo para la movilidad.
