“El coste del hidrógeno caerá bruscamente antes de lo esperado en la próxima década”. Esta fue una de las llamativas -y poco concretas- conclusiones a las que se llegó en el último informe publicado por el Consejo del Hidrógeno, que marca 2030 como el año definitivo para la pila de combustible.
Lo cierto es que el coche eléctrico de hidrógeno lleva años sonando como la panacea de la movilidad sostenible, y países como Japón, Alemania o China han apostado fuerte por él. ¿Qué está pasando en España? ¿Por qué el número es insignificante? Hablamos con los expertos en la materia para que nos resuelvan ‘el misterio’.
La extracción del hidrógeno a partir de energías renovables: ¿una utopía?
Técnicamente, los coches eléctricos de baterías y los de pila de combustible son casi iguales; lo que cambia es la forma en la que se transforma la energía en su interior.
También que en su mayoría no llegan a ser vehículos 100 % ecológicos, puesto que en algún punto de la cadena productiva se utilizan y generan combustibles fósiles, como puede ser la producción de electricidad que necesita un coche eléctrico de baterías o el hidrógeno de aquellos equipados con pila de combustible.
En el caso de la producción de hidrógeno, a nivel mundial el 95 % se extrae a partir del reformado de gas natural, un proceso que emite grandes cantidades de CO₂ a la atmósfera, mientras que solo el 5 % se obtiene a partir de energías renovables, como puede ser la electrólisis.
Lo cierto es que el uso del hidrógeno no es nada nuevo, y de hecho hay prototipos de vehículos eléctricos de pila de combustible desde hace años, como el Honda FCX Clarity o el Hyundai iX35 Fuel Cell.
El hidrógeno, al igual que la electricidad, es lo que se llama un vector energético, lo que significa que no es una fuente de energía primaria como puede ser el carbón o el gas natural que se extrae de un yacimiento o una mina. Está siempre formando parte de compuestos, por lo que no se encuentra en la naturaleza.
“El hidrógeno es un producto químico, un gas que se utiliza en la industria desde hace décadas. Se utiliza para el refino de gasolina, producción de amoniaco, producción de etanol, de acero, de cristal, la industria de la alimentación, la farmacéutica…”, explica Javier Brey, presidente de la Asociación Española de Hidrógeno y CEO de H2B2 (una empresa tecnológica dedicada a la promoción, desarrollo y diseño de sistemas de producción de hidrógeno basados en la electrólisis de agua).
Como hemos adelantado, el hidrógeno se extrae en su mayoría a través del gas natural, que contiene carbono e hidrógeno que se rompe, conservando el hidrógeno y soltando el CO₂ a la atmósfera.
Este hidrógeno no sería renovable, claro, porque estamos utilizando un combustible fósil y el cómputo global, el análisis del ciclo de vida, que implica desde la energía que se emplea en fabricación hasta el achatarramiento, no sería neutro.
Pero a través de la electrólisis el factor contaminante en este proceso desaparece: el proceso simplificado, según explica Brey, consiste en someter el agua a una corriente eléctrica a través de un polo positivo y uno negativo, que proceden de una batería.
Esa corriente eléctrica hace que se rompan las moléculas de agua produciendo oxígeno que se libera, e hidrógeno. El proceso se puede combinar además con otras energías renovables como con una planta fotovoltaica o eólica, es también muy modular y evita la dependencia energética.
La electrólisis es también reversible, que es lo que constituye la pila de combustible. En su interior se combina oxígeno del aire e hidrógeno para formar agua y electricidad que produce energía eléctrica a través de membranas.
Este gas puede arder produciendo energía térmica, por lo que es combustible, pero al arder solo produce vapor de agua, así que en su utilización es un combustible limpio.
Llegados a este punto, uno de los factores del coche de hidrógeno parece estar resuelto: hay métodos de extracción que permiten que las recargas se hagan con energías 100 % renovables. Entonces, ¿cuál es el problema?
“La gente va al método más barato. El precio del gas natural es menor que el de la energía eléctrica que se usa en la electrólisis, y además ese 5 % de producción a nivel mundial solo se utiliza cuando es necesario”, explica Brey.
Roberto Álvarez Fernández es coordinador del Grado en Ingeniería Mecánica de la Universidad Nebrija y coincide con Brey en el factor económico: el hidrógeno obtenido por electrólisis del agua es el doble de caro que el obtenido por reformado de gas natural.
“Hay además un aspecto a considerar: la energía eléctrica necesaria para obtener el hidrógeno a partir del agua debería proceder de los excedentes de los parques eólicos y fotovoltaicos para asegurarse de que es una energía limpia. O bien obtener la energía eléctrica del mix del país y que ese mix sea (como se pretende en España en 2050) 100 % procedente de energías renovables”, asegura Álvarez.
Para Carlos Merino, responsable del laboratorio de vehículos de Centro Nacional del Hidrógeno (CHN2), si solo se pone el factor precio en la balanza “es difícil competir contra el petróleo; se deben poner ahí las cuestiones medioambientales”.
Promesas y titulares espectaculares
Recientemente ha tenido lugar el Consejo del Hidrógeno en París, y se ha dicho que el coste de esta tecnología caerá un 50 % para 2030. El estudio ‘Path to Hydrogen Competitiveness: A Cost Perspective‘ muestra que esta disminución de costos se puede atribuir principalmente a tres factores:
- “Fuerte caída” en el coste de producir hidrógeno bajo en carbono y renovable;
- Menores costos de distribución y reabastecimiento de combustible gracias a una mayor utilización de la carga y un efecto de escala en la utilización de la infraestructura; y
- “Drástica caída” en el costo de los componentes para equipos de uso final bajo una mayor fabricación.
¿Cómo contextualizamos la espectacularidad de estos datos? Para Álvarez, no llegan a ser del todo realistas:
“Los congresos internacionales sobre temas tecnológicos siempre terminan con alguna declaración impactante que suele ser optimista y que están basadas en tendencias y escenarios que si luego no se dan, pues no se cumplirá. Además al ligarlo a un espacio temporal amplio (la próxima década) hace que se diluya la información”, opina este investigador.
Por su parte en BMW creen que el desarrollo de la tecnología de pila de combustible o fuel cell podría ser la solución ideal para los coches en cinco. BMW trabaja actualmente con Toyota en el desarrollo de la siguiente generación de coches con pila de combustible que llegaría a la próxima generación de los BMW X6 y BMW X7, dentro de ocho o 10 años.
El mismo periodo de tiempo establece Volkswagen que, temerosa de convertirse en la Nokia del sector automotriz, ha dicho que de momento no apostará por el hidrógeno. La firma alemana considera que la pila de combustible no será, hasta dentro de 10 años, tan competitiva como las baterías de los coches eléctricos.
Otros fabricantes como Toyota predicen que el precio de los coches impulsados por pila de combustible será el mismo que el de los híbridos de aquí a 10 años. ¿Cómo?
Desarrollando unos componentes más pequeños, ligeros, eficientes y baratos, para producirlos en serie, así como la disminución del uso del platino en dos tercios.
Y según los datos de la Agencia Internacional de Energía, producir hidrógeno usando energía eléctrica obtenida de paneles fotovoltaicos y centrales eólicas en el mar, el coste por kilogramo de hidrógeno podría ser inferior a 2,5 dólares en la mayoría de países.
Muchas promesas y un futuro que parece prometedor, pero que lleva tiempo enquistado en el proceso de compra de los consumidores.
¿Seguimos teniendo miedo al coche de hidrógeno?
Si bien es cierto que cada vez se produce energía más eficiente y barata, una de las barreras a las que se enfrenta el coche de hidrógeno es a la de la desconfianza. Más específicamente, la relativa en torno a la seguridad a la hora de la compra.
“Siempre que se comenta la existencia de estos vehículos sale a la palestra el comentario de que explota o que se incendia, y que es muy peligroso, cuando en realidad no lo es más que la gasolina”, explica Álvarez.
Como ejemplo más reciente que apoya esta teoría tenemos al Hyundai Nexo, que se convirtió entre 2018 y 2019 en el primer coche de hidrógeno en pasar unas pruebas de choque tanto en Europa, a través de Euro NCAP, como en Estados Unidos a través del IIHS.
En todas las pruebas obtuvo la calificación máxima; un éxito que Hyundai aprovechó para explicar de qué forma el tanque de combustible se encuentra aislado para evitar las temidas explosiones.
Un total de cinco capas cubren el tanque de seguridad del Nexo: la primera es un revestimiento de plástico de alta densidad, a la que le sigue una capa de fibra de carbono, otra capa protectora de fibra de vidrio, una burbuja a creada a partir de espuma de polímero y por último, otro recubrimiento de un material ignífugo.
En caso de una colisión, la unidad de control de presión del hidrógeno (situada en la parte delantera) cierra todas las válvulas conectadas al tanque de hidrógeno (que están bajo los asientos traseros), mientras que el sistema de baterías de alto voltaje ubicadas en el maletero también se cierran.
Fuente: Hyundai.
Hyundai asegura que tras un choque, el tanque de hidrógeno permanecerá intacto.
En diciembre de 2018, Euro NCAP ya estrelló al Nexo en la categoría de SUV grande y le otorgó la máxima puntuación, cinco estrellas: 94 % en ocupante adulto, un 87 % para la seguridad del ocupante infantil, un 67 % para el peatón y un nada desdeñable 80 % en asistentes de seguridad.
“El hidrógeno es un combustible enormemente seguro, solo hay que ver las pruebas de choque Europ NCAP: no se le perdonan pruebas porque sean de hidrógeno”, dice Brey. De hecho, si lo comparamos con un depósito de combustibles fósiles, las diferencias son enormes:
Si un depósito de gasolina se perfora, hay muchas posibilidades de que el coche acabe calcinado debido a que impregnará y empapará todo lo que vaya tocando, además de que los vapores generarán una atmósfera inflamable.
Pero el hidrógeno el gaseoso: saldrá a gran presión y se va a dispersar inmediatamente en la atmósfera. Es además un gas extremadamente ligero que va a subir como si de un géiser se tratara y va a desaparecer.
Pero además de la barrera de la desconfianza, se impone como ganadora la escasez de hidrogeneras en España. “Lo que está impidiendo el desarrollo del vehículo de hidrógeno, de la misma forma que está pasando con el vehículo 100 % eléctrico, es que al usuario no le supone ninguna ventaja como vehículo”, dice Álvarez.
Para este investigador en movilidad sostenible no hay un salto apreciable en lo que respecta a las prestaciones; al contrario, considera que supone un coste superior y más problemas a la hora de repostar.
“El consumidor lo que percibe es que este tipo de vehículos es más caro y además tendrá problemas para la recarga, bien porque hay pocas estaciones donde poder repostar o porque se tarda mucho en producirse la carga. En el resto de prestaciones que proporciona son similares a las de los vehículos de combustión”, dice.
Lo cierto es que el vehículo eléctrico de pila de combustible zanja algunas de las principales barreras del coche eléctrico: tiempo de repostaje, que es menor, y la autonomía, que es mayor. Se pueden repostar a 700 Bar entre 4 y 6 kilos de hidrógeno en cinco minutos, aunque en en turismos la capacidad máxima del tanque de abordo se sitúa en torno a 5 kg.
Para Brey, CEO de H2B2, el problema de esta escasez de hidrogeneras en España (hay alrededor de seis, y no todas están abiertas al público) no radica en su instalación:
“Es muy sencillo poner una hidrogenera: tiene un surtidor igual que el de las estaciones de servicio convencionales, pero con un depósito de hidrógeno, un compresor y un surtidor. No hay que poner nada más. Pagas con la tarjeta y repostas. Lo único que el boquerel [la boca de la manguera que sirve para regular el paso del fluido] se adhiere magnéticamente al coche, de modo que lo selle y no haya fugas de hidrógeno”.
En cuanto a autonomía, el Toyota Mirai se ha renovado este año en Europa con 500 km de rango WLTP gracias a un sistema de celdas de combustible mejorado y el uso de tanques de hidrógeno más grandes.
Un modelo del que se han vendido 10.000 unidades a nivel mundial en cinco años a pesar de las barreras.
Si es en apariencia tan fácil, ¿qué está pasando? ¿Por qué en España no hay usuarios -que no sean empresas- de coches de hidrógeno?
Lo que debería hacer España para ser Japón o Alemania
Según el Consejo del Hidrógeno (que tiene de socios a petroleras como Shell, BP o Total), para impulsar el hidrógeno como energía se requerirán políticas de apoyo en geografías clave, junto con un apoyo a la inversión de alrededor de 70.000 millones de dólares en el período previo a 2030.
A modo de comparación, el apoyo brindado a las energías renovables en Alemania ascendió a aproximadamente 30.000 millones en 2019.
De hecho Alemania es uno de los países, junto a Japón, que más ha apostado por la infraestructura. En diciembre logró adelantar por primera vez a Noruega en ventas anuales de coches eléctricos y cuenta con más de 60 hidrogeneras públicas.
¿Qué pasa con España? El principal problema proviene del gran desembolso inicial que supone la instalación de una estación de repostaje de hidrógeno. Aunque hemos visto que son muy similares a una estación al uso, su construcción requiere la inversión de alrededor de 1 millón de euros, y sin público objetivo, las empresas no se tiran a la piscina.
“En España no hay un plan nacional de hidrógeno, ese es el problema. Este es uno de los aspectos fundamentales en los que trabaja la Asociación Nacional de Hidrógeno, que no tiene por qué tener una partida presupuestaria asignada. No estamos pidiendo dinero, pero sí que el Gobierno guíe y asesore a las empresas que estén buscando dónde invertir”, dice Brey.
Carlos Merino, que es responsable del laboratorio de vehículos de Centro Nacional del Hidrógeno describe como “tibio” el despliegue de esta tecnología en España, “no como en Alemania, Japón o el Estado de California donde la apuesta es más decidida”.
Merino considera que es necesario el apoyo de la Administración, de los fabricantes y el despliegue infraestructura de repostaje: “Los coches de hidrógeno necesitan una instalación específica mientras que el eléctrico de baterías puede sobrevivir con una recarga lenta en el garaje de una vivienda o en casi cualquier sitio”, asegura.
En España, actualmente solo se vende un modelo de hidrógeno, el Hyundai Nexo. Un SUV de 120 kW (163 CV) que homologa 666 km y parte de los 72.250 euros, lo que explica que únicamente se registrase la matriculación de un ejemplar de estas características en 2019 en nuestro país.
Hyundai, Honda y Toyota tienen series cortas, lo que demuestra que la tecnología está disponible. No obstante, si nos fijamos en el precio del Nexo, vemos que se queda fuera del alcance de muchos consumidores. Para Merino, el problema es que no se fabrican coches de hidrógeno con un equipamiento y en un segmento inferior, más asequible: “El Nexo viene equipado hasta los dientes”, dice.
“Son las administraciones las que en el fondo están forzando a la compra de vehículos eléctricos y ahora de hidrógeno mediante las restricciones a la entrada en las ciudades, bien a través de subvenciones a la compra o ventajas de otros tipos. También están presionando a los fabricantes de vehículos mediante multas por no cumplir los niveles de emisiones de su flota de vehículos vendidos”, dice Álvarez.
Este experto considera que para que se produzca una reducción de costes es necesaria una economía de escala, que se se vendan más vehículos eléctricos de hidrógeno.
Actualmente, con 1 kg de hidrógeno se pueden recorrer unos 120 km; una cifra que seguirá mejorando. El consumo aproximado es de entre 7,5 y 8,5 euros por 100 km de media; un precio que se ve incrementado al final por la cadena de producción que necesita: hay que comprimirlo, almacenarlo, transportarlo… tiene que ganar dinero todo el mundo además de pagar impuestos.
En este contexto, nos encontramos ante un sistema -el de las etiquetas medioambientales de la DGT- que penaliza la tecnología en vez las emisiones y ante una caída de ventas de coches diésel en 2019, disparándose el CO₂ por tercer año consecutivo en España.
Con el objetivo europeo cada vez más lejos, entra en juego además la normativa Euro6 d, que entró en vigor este mismo año y que establece no solo unos límites de emisiones aún más estrictos (120 y 90 gr de CO₂/km para diésel y gasolina), sino también un máximo por media de ventas y las consecuentes sanciones para aquellos que lo incumplan.
Conclusión: tenemos la tecnología para empezar a democratizar el coche eléctrico de hidrógeno, pero los mismos que establecen ajustados objetivos de emisiones que eviten que la temperatura global siga aumentando, dejan en el cajón de los recuerdos el apoyo a la pila de combustible.
Fuente: https://www.motorpasion.com/
