Buscando las energías más limpia para el medioambiente, nos encontramos con el hidrógeno que tiene un enorme potencial como combustible sostenible. Sin embargo, todavía hay obstáculos importantes que superar antes de que se convierta en una opción legítima para automóviles y camiones. Algunos de esos problemas son el almacenamiento y transporte del combustible.
Por ello, la empresa Karma está explorando soluciones diferentes para aplicarlas a las pilas de combustible. Karma fue fundada en 2014 en California (EE.UU) cuando compró con capital chino a la ya extinta Fisker. Dicha empresa ha estado trabajando para crear un nuevo sistema que obtenga el hidrógeno necesario para crear electricidad mediante el mismo vehículo y a partir de metanol.
El uso de metanol como portador de hidrógeno tiene varias ventajas porque es muy fácil de fabricar, ya que es un simple alcohol y combustible base. Además, hay que tener en cuenta, que este procedimiento se puede realizar con fuentes de energía renovables, lo que hace que la huella de CO2 sea neutra.
Asimismo, este sistema no sería nada costoso, ya que el transporte, almacenamiento y distribución son prácticamente iguales al de la gasolina. Sin tener en cuenta, que es mucho más seguro de manipular que el hidrógeno.
El fabricante de automóviles Karma ha estado trabajando con el especialista en celdas de combustible, Blue World Technologies. Gracias a esta unión, han podido desarrollar u proyecto y experimentar con el uso de nuevas fuentes de energía en el automóvil.
"Estamos invirtiendo en este tipo de tecnologías de propulsión para preparar un mundo libre de emisiones. Contemplamos varias soluciones de motores electrificados de autonomía extendida, que incluyen pilas de combustible de hidrógeno, etanol y metanol como sistema de propulsión", declaró en la presentación del proyecto Lance Zhou, consejero delegado de Karma.
Los beneficios del metanol
El principal aporte del metanol es que su producción tiene poco o ningún impacto sobre el medio ambiente. Desde su origen, el metanol se obtenía mediante la destilación de virutas de madera. Posteriormente, en la era industrial, se empezó a extraer mediante la quema de hidrocarburos (petróleo, gas natural o carbón) en presencia de agua.
En la actualidad, el metanol se obtiene utilizando alta presión y dióxido de carbono (CO2) en grandes reactores industriales, siendo este último el principal causante del calentamiento global. Pero en 2019, el Laboratorio de Electroquímica Molecular de la Universidad de París sintetizó con éxito metanol de una manera muy sencilla y menos contaminante.
La Universidad de París utilizó dióxido de carbono, agua y electricidad (que puede derivarse de recursos renovables). Todo ello lo mezcló con un elemento catalizador de muy bajo costo, ftalocianina de cobalto, para lograr una producción a gran escala.
El nuevo proceso patentado utilizará el dióxido de carbono capturado en la fábrica como materia prima para producir metanol a gran escala utilizando energía renovable. Esto lo convertirá en un nuevo tipo de combustible solar que alimenta nuevos híbridos electrificados.
Lo cierto es que el metanol se ha utilizado ampliamente en la industria automovilística, per como disolvente para pinturas o barnices y anticongelantes. También se utiliza como combustible para automóviles, reemplazando el bioetanol extraído de las verduras, aunque su producción tiene un impacto negativo en el medio ambiente.
Después de la investigación realizada por Karma en California, todo el problema se centra en equilibrar el aún exagerado consumo de energía de la compleja cadena catalítica: la conversión de CO2 en metanol y luego en hidrógeno, para su uso en pilas de combustible y que esta libere agua y electricidad en el vehículo.
Hidrógeno
Sin embargo, el problema del hidrógeno es que no existe por sí mismo, aislado, como elemento recolectable. Su presencia se encuentra en otros elementos de los que necesitamos separarlo: por ejemplo el agua está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
Para extraer el hidrógeno, se debe utilizar un proceso de gasificación llamado electrólisis, mediante el cual el agua se descompone mediante la electricidad. Se necesitan enormes cantidades de energía para obtener oxígeno, por un lado, e hidrógeno puro, por otro, para su almacenamiento.
Otro de los temas más complicados en lo que respecta al hidrógeno es su almacenamiento. Es un gas extremadamente volátil con una densidad de solo 0,0899 kg/m³, por lo que mantenerlo bajo presión dentro de los tanques implica agregar elementos muy pesados que puedan retenerlo en su interior. Con la tecnología actual es prácticamente imposible garantizar la ausencia de pérdidas, principalmente por las válvulas de llenado/vaciado.
