AUTOMÓVIL DE HIDRÓGENO: CÉLULAS DE COMBUSTIBLE

Ya resulta comúnmente aceptado que el único modo de reducir los gases de efecto invernadero y la excesiva dependencia del petróleo pasa por electrificar nuestro transporte. Pero como vimos en el post sobre ELECTRIFICACIÓN DEL TRANSPORTE eso no es una tarea fácil. El problema sigue siendo, cómo conseguir un método económico, ligero y eficiente de almacenar electricidad. Mientras las distintas tecnologías de baterías estan demostrando ser aún inadecuadas para cubrir las necesidades del transporte, hay que buscar otras soluciones.

Volver a utilizar el caballo, como en una ocasión escuche de boca de un ecologista no es una solución ecológica. Los caballos al igual que las vacas expulsan metano como consecuencia de sus procesos de digestión metabólica, y el metano contribuye cuatro veces más que el dióxido de carbono al efecto invernadero. ¿Se imaginan un pestilente mundo con millones de caballos defecando en ciudades como Paris, Nueva York o Madrid?

Una alternativa más realista es el automóvil de hidrógeno. El hidrógeno puede convertirse en electricidad en una célula de combustible, expulsando por el escape tan solo vapor de agua. Esa agua sería tan pura que incluso se podría beber. Las células de combustible tienen unos rendimientos de conversión de hidrógeno a electricidad muy apreciables y dependiendo del tipo ronda el 45%, aunque puede llega hasta el 65%. Si a eso unimos que el rendimiento de un motor eléctrico está en torno al 95 – 99%, el rendimiento total del conjunto es muy elevado. Y más aún si lo comparamos con el que tiene un motor de explosión, que rara vez alcanza el 20%.

Las células de combustible no son más que una serie de membranas semipermeables que permiten la generación de electricidad mediante un proceso electroquímico. La energía eléctrica se genera por oxidación electroquímica del hidrógeno, mediante el paso de iones positivos entre la molécula de hidrógeno y la de oxígeno, eso genera una diferencia de potencial entre los electrodos obteniéndose electricidad. Dependiendo del electrolito se distinguen se distinguen diferentes tipos de células de combustible: membranas de intercambio de protones, disoluciones alcalinas, ácido fosfórico, carbonatos fundidos y óxidos sólidos. Las pilas de combustible suelen operar con voltajes muy bajos que van de los 0,6 a los 0,8 V, mientras que la temperatura de funcionamiento viene determinada por el tipo de electrolito. Las pilas más comunes, de membranas de polímero (PEM) operan a temperaturas comprendidas entre os 60ºC  y los 80ºC, mientras que las pilas de óxidos sólidos necesitan elevadas temperaturas que pueden alcanzar los 1000ºC.

Sin embargo, las células de combustible y el hidrógeno tienen su propia problemática intrínseca que habrá que resolver en los próximos años, antes de que sean comunmente comercializables. Los principales problemas que presenta son su durabilidad y elevado coste. El problema radica en que es necesario el carísimo platino (165 dólares el gramo) para que actue como catalizador en la reacción entre el oxígeno y el hidrógeno en las pilas tipo PEM. Eso eleva por las nubes el coste de cada célula. Muchos equipos de investigación científica se afanan por todo el mundo para tratar de salvar este escollo. ¿Cómo conseguir un catalizador fiable y eficiente que a su vez sea económico? Sin duda el que lo logre habrá conseguido un gran avance para la tecnología, pero también, una patente que vale su peso en oro. ¡Todas las compañías automovilistas del mundo querrán comprarla!

Aunque iré exponiendo en el futuro los avances que se vayan sucediendo en este sentido (todos los meses hay noticias), expongo aquí uno de los últimos. Se trata de un equipo de investigadores de Quebec (Canadá), que ha presentado una fórmula que utiliza hierro insertado dentro de minúsculos poros formados por una estructura de carbono. La sustancia de base férrica logra un rendimiento próximo al 10% del que se consigue con el platino. ¡No es mucho, pero por algo se empieza! Incluso siendo un porcentaje tan bajo, resulta 35 veces superior a otros procedimientos experimentales anteriores.