martes. 05.07.2022

¿Qué es la pila de combustible de hidrógeno?

La principal diferencia de un coche con pila de combustible de hidrógeno es que va generando la electricidad a medida que el coche la necesita
Pila de combustible
Pila de combustible

El hidrógeno se encuentra en el primer grupo de la tabla periódica, y también es el primer elemento de la tabla periódica, lo que lo convierte en el elemento más ligero del universo. De hecho, es el elemento más abundante, constituye casi las tres cuartas partes de la masa del universo. Se encuentra en el agua, que cubre el 70% de la superficie terrestre, y en toda la materia orgánica. Además, es el elemento más simple del universo, ya que está compuesto por un protón y un electrón.

Las marcas de coches han experimentado durante años las diferentes formas de usarlo, pero la más extendida y la que parece tener más futuro es la pila de combustible de hidrógeno. La principal diferencia de un coche con pila de combustible de hidrógeno es que va generando la electricidad a medida que el coche la necesita.

Pilas de combustible 

En lugar de almacenar energía en baterías de almacenamiento, utilizan una pila de combustible, algo así como una central eléctrica portátil. En un automóvil de combustión, la energía se obtiene quemando derivados del petróleo, en los automóviles de hidrógeno, el hidrógeno se procesa para producir la electricidad que se demande.

El hidrógeno a presión se almacena en tanques especiales, y se transporta a la pila de combustible, donde se agrega oxígeno del aire para producir electricidad. La electricidad generada en la pila de combustible se destina a una batería, como en un coche eléctrico, la cual es la encargada de repartir la energía al o a los motores eléctricos de los que disponga el coche. Asimismo, se puede destinar electricidad bajo demanda directamente de la pila de combustible a los motores eléctricos.

Lo mejor de este elemento es que no perjudica al medioambiente, ya que de su electricidad se obtiene agua como producto de desecho. Estos coches de hidrógeno tienen tubos de escape, pero no contaminan, simplemente expulsan vapor de agua.

El exceso de electricidad acumulada en la batería más la recuperación de energía lograda mediante el frenado regenerativo se almacenan en la batería, lo que permite que la mecánica de la pila de combustible funcione incluso sin consumir hidrógeno.

Inconvenientes

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.

A esto se le añade el alto coste de producción de este elemento y la problemática para repostar. Actualmente, en España tenemos un precaria red que tiene sólo siete gasolineras que con tanques de hidrógeno: dos en Huesca, una en Zaragoza, una en Madrid, una en Albacete, una en Puertollano y una en Sevilla.

Hyundai firma para la producción de pilas de combustible

Hyundai ha firmado un contrato de inversión con el gobierno chino para la construcción de una instalación de producción en alta mar para sistemas de pilas de combustible de hidrógeno en Guangzhou, China. Se espera que la construcción comience en febrero y se complete en la segunda mitad de 2022, según la compañía coreana.

Esta planta será la primera base de producción de pilas de combustible del fabricante coreano fuera de su país de origen. La capacidad inicial se estima en 6.500 unidades de sistemas de pilas de combustible de hidrógeno por año, que irá aumentando gradualmente dependiendo de la demanda del mercado.

Los mismos sistemas utilizados para el SUV eléctrico de hidrógeno Hyundai Nexo se producirán en la planta de Guangzhou. Por el momento, no se han dado detalles sobre cómo funcionará esta plataforma en altamar.

Aprovechando esta tecnología, la marca coreana también utilizará las entrañas del Nexus para producir un sistema de energía estacionario que proporcionará electricidad en las horas punta.

¿Qué es la pila de combustible de hidrógeno?