Con periodos de tiempo irregulares, la realidad es que los vehículos de transporte de mercancías por carretera siempre han ido evolucionando a lo largo de su historia en todos sus aspectos, aunque hoy aquí nos centremos solo en las distintas tecnologías de propulsión.
Por empezar en algún momento, en 1770 los vehículos utilizaban la madera como combustible, 80 años después funcionaban con carbón y ya en el siglo pasado primero con gasolina y después con gasóleo.
Pero es en este siglo XXI cuando los vehículos industriales estarán pendientes del mayor reto en su historia, primero con un periodo de transición con la utilización del gas natural en sus dos opciones: comprimido (GNC) y licuado (GNL), y después con su versión ‘renovable’, es decir, con el biometano, para llegar a la utilización del hidrógeno en pilas de combustible, que puede ser la solución definitiva para una propulsión eléctrica, incluso al menos para terminar este siglo ¿quién sabe?.
Efectivamente, pueden estar apareciendo ya los primeros vehículos eléctricos alimentados por hidrógeno, pero su generalización no llegará antes del periodo 2025/2030, principalmente, y entre otras causas, por sus necesidades de infraestructura de recarga de hidrógeno.
Y no nos hemos olvidado de la propulsión eléctrica con el sistema de baterías, por considerarla inviable en camiones pesados donde supondría añadir, al menos, 3 ó 4 toneladas de baterías a la tara del vehículo.
El medioambiente, protagonista
Pero veamos el principal impulsor protagonista de la importante evolución que estamos viviendo y que es la protección del medioambiente, o como se dice mucho ahora, la ‘sostenibilidad’.
Aunque la preocupación por las emisiones contaminantes ya comenzaron a mediados de los años ’60 y ’70, no fue hasta la década de los ’90 cuando empezó a tomarse realmente en serio el asunto y a imponerse normativas para controlarlas. Cada mercado estableció las suyas y, en Europa, las que se implantaron fueron las Normas Euro, empezando por la Euro 1, impuesta en 1993. Desde entonces hasta ahora, se han ido introduciendo sucesivas normas cada vez más severas, hasta llegar a la Euro 6.
A partir de aquí, una mayor reducción importante de los gases de efecto invernadero y de las emisiones contaminantes -sobre todo NOx- y de partículas en el transporte por carretera sólo se podrá alcanzar mediante un incremento significativo, y muy difícil ya, del rendimiento de los sistemas de propulsión actuales, o mejor aún, con cambios disruptivos en las propias fuentes de energía empleadas.
El gas natural, elemento de transición
En los últimos años está ganando fuerza la opción de contar con un mix energético que pueda servir de alternativa eficaz a los derivados del petróleo. Así el gas natural parece que se ha hecho fuerte en algunos segmentos del transporte por méritos propios, tanto en entornos urbanos con el GNC, como en largos recorridos con el GNL, y ello por autonomía, prestaciones, disponibilidad, facilidad de uso y opciones de mercado. Y a la vista de cómo está evolucionando, parece que se quedará por largo tiempo.
Efectivamente, a juicio de muchos expertos, el gas natural está llamado a jugar un importante papel a corto y medio plazo en la descarbonización de la economía mundial, como una energía de transición hacia un futuro que será dominado por la energía eléctrica, alrededor del año 2030.
El uso de biometano como combustible en vehículos ya es una realidad en muchos países europeos. De las 4.100 estaciones de servicio de GNC y GNL operativas en la actualidad en Europa, más del 25% suministran este combustible. Esto equivale a un promedio del 17% de todo el gas utilizado como combustible en el transporte. Este dato difiere según el país, por ejemplo, en Suecia más del 90% del gas utilizado en movilidad ya es de origen renovable.
El hidrógeno, la solución definitiva
El hidrógeno es el elemento químico más abundante en el Universo, representando aproximadamente el 75% de su masa. En la Tierra, fue descubierto por el suizo Paracelso durante el siglo XVI como el resultado de mezclar metales con ácidos. Aunque no fue hasta alrededor de 1780 cuando Cadenvish, Lavoisier y Laplace descubrieron que las burbujas producto de esa reacción estaban compuestas por un elemento completamente nuevo que reaccionaba con el oxígeno del aire para dar agua, motivo por el que Lavoisier lo bautizó como hidro-geno: productor de agua.
El hidrógeno y el transporte guardan una vieja relación. El primer motor de combustión de la historia funcionó con hidrógeno. Los dirigibles volaban gracias al hidrógeno. Y los grandes cohetes espaciales han conseguido abandonar la atmósfera terrestre, e incluso llegar a la Luna, quemando hidrógeno.
El empleo del hidrógeno en automoción está ligado al descubrimiento de la pila de combustible, un dispositivo capaz de hacer reaccionar hidrógeno y oxígeno para generar electricidad y agua. Fue descubierta por William R Groove en 1848, perfeccionada por Rayleig en 1881 y convertida por la NASA, a mediados del siglo pasado, en un dispositivo para proporcionar energía a los astronautas a partir del oxígeno y el hidrógeno contenido en los tanques de combustible.
Por lo que respecta al transporte terrestre y, en nuestro caso, a los vehículos industriales, la revolución del hidrógeno irá mucho más allá que construir vehículos capaces de moverse con este sistema. También hay que conseguir que tengan un precio y una fiabilidad aceptables. Y antes, o a la par de eso, hay que encontrar la forma de producir, distribuir y almacenar hidrógeno de una forma lo bastante asequible y sostenible como para que esta alternativa de transporte desbanque a los combustibles tradicionales.
El problema es que, para obtener hidrógeno, se requieren actualmente grandes cantidades de energía… o utilizar fuentes no renovables. La mayor parte de la producción de hidrógeno proviene de combustibles fósiles, gases naturales, hidrocarburos líquidos y carbón. En todos estos casos, el proceso es relativamente barato aunque muy contaminante.
Por ello, existe una alternativa que no causa directamente la emisión de gases de efecto invernadero: la electrólisis del agua o, lo que es lo mismo, el proceso mediante el cual se separan y se aíslan el hidrógeno y el oxígeno como elementos independientes. El problema reside en que la electrólisis requiere de grandes cantidades de energía… lo que lo convierte también en un proceso contaminante.
Para hacerse una idea de la magnitud de lo contaminante del proceso para obtener este elemento, cabe recordar que, solo en 2017, la producción mundial de hidrógeno representó más emisiones de CO2 que toda Alemania o la industria naviera mundial. Sin embargo, el último informe de Wood Mackenzie señala que el ‘hidrógeno verde’, que es producido con energía eólica y solar a través de la electrólisis, dividiendo las moléculas de agua en átomos de hidrógeno y oxígeno, es producido sin hidrocarburos, lo que puede reducir considerablemente las emisiones de una nación o empresa.
En este sentido, la clave estriba en que la fuente de energía para llevar a cabo la electrólisis sea 100% renovable. Por eso, en los últimos tiempos un buen puñado de países -China, Canadá, Japón o EEUU, entre ellos- han puesto el hidrógeno verde en su agenda de prioridades. Al cierre del 2020, China pretendía tener al menos 5.000 vehículos de hidrógeno, mientras que para 2030 aspira a que sean un millón de unidades; EEUU ya prepara sus infraestructuras para el combustible del futuro y, de hecho, tiene previsto construir en torno a 200 surtidores de hidrógeno solo en California de cara a 2025.
Conclusión
Si este artículo lo ha leído hasta aquí, sin aburrirse, el propietario de un taller de reparación de vehículos industriales, espero que haya entendido que las reparaciones de estos nuevos tipos de vehículos irán en paralelo con la evolución prevista de las tecnologías y que ello obliga a actualizarse permanentemente con la formación necesaria. Eso sí, si uno solo quiere vivir de reparar frenos, puede olvidar este artículo.
(Artículo de Antonio Mozas de ASEPA en el Manual del Taller de Vehículo Industrial 2021 de Infocap)
Fuente: http://www.asepa.es/
Antonio Mozas
Director de ASEPA (Asociación Española de Profesionales de Automoción)
