¿Contaminan los coches impulsados por pilas de hidrógeno?

Voy a intentar ser muy claro respondiendo a esta pregunta. La respuesta es: depende. ¡Toma claridad! ¿Y de que depende? Pues de que sistema consideremos. Si nos centramos únicamente en el vehículo, este obtiene la potencia necesaria para mover su motor eléctrico a partir de una pila de combustible de hidrógeno. Sin entrar en profundidad en cómo se produce esa electricidad diré que en una pila de hidrógeno la corriente eléctrica se genera a partir de una serie de reacciones electroquímicas que involucran al hidrógeno y al oxígeno produciendo agua como único producto de escape. Luego, podemos decir que un vehículo movido mediante una pila de hidrógeno no contamina, eso es correcto. Pero…

¿Y si tiramos un poco del hilo? O mejor dicho, del hidrógeno. ¿De dónde sale el hidrógeno que consumirán dichos vehículos? Pues bien, la respuesta ideal a esta pregunta sería decir que el hidrógeno se produce a través de un ciclo verde libre de CO2, como podría ser su obtención mediante la electrólisis del agua empleando para ello energías renovables como la eólica o la fotovoltaica. Pero esto aún no es así. La dura realidad es que tan solo el 4% del hidrógeno a nivel mundial es producido mediante electrólisis del agua, que no mediante fuentes renovables de energía. El otro 96% procede, como os podéis imaginar, de combustibles fósiles. A pesar de que la electrólisis del agua da como resultado un hidrógeno de gran pureza, lo cual es muy conveniente para su aplicación en automoción pues se evita el posible envenenamiento de los catalizadores, requiere un gran aporte de energía eléctrica.

Actualmente el método más empleado para la producción de hidrógeno es el Reformado del Gas Natural con un 48% de la producción mundial. Como puede verse en las reacciones indicadas a continuación existe una producción de dióxido de carbono asociada a este método. El proceso de reformado a partir del Gas Natural cuenta con dos etapas una inicial con aporte de energía y una segunda exotérmica:

CH4+H2O→CO+3H2

CO+H2O→CO2+H2

Este es el proceso más económico y eficiente. Sin embargo, la pureza del combustible mediante este método no es la mejor que puede obtenerse pues debido al método de obtención, el combustible final contiene pequeñas trazas de CO que pueden contaminar la pila de combustible.

Gran contaminación sobre Pekin

Figura 1: Contaminación sobre Pekin

Por lo tanto, a día de hoy el hidrógeno que se produce no es limpio ni mucho menos, pero se están planteando nuevos conceptos como la opción del P2G (Power to Gas) de la cual hablaremos otro día. En la situación actual, el uso de vehículos propulsados con hidrógeno permitiría sacar de las ciudades la contaminación debida al transporte, situándola en los puntos de producción de hidrógeno. Todo ello gracias a que estos coches tan solo producen agua como producto de escape. Viendo como están las cosas en algunas de las grandes ciudades del planeta como puede ser Madrid o Pekín (Fig 1) donde cada vez se acercan más al “Great Smog” de 1952 en Londres, la opción de eliminar la contaminación debida al tráfico no es nada desdeñable. Ahora bien, todo ello debe ir secundado por la implantación de nuevas estrategias para la producción de hidrógeno limpio.

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2 respuestas a ¿Contaminan los coches impulsados por pilas de hidrógeno?

  1. Pablo Lorenzo dijo:

    Me entran un par de dudas al leer el artículo. Según entiendo, hace falta energía (supongo que eléctrica) para conseguir el hidrógeno que luego usará el coche como combustible y luego el coche usará el hidrógeno para generar electricidad ¿no? Eso no es como duplicar la energía que necesita el coche para moverse ¿Pueden competir estos coches con los que usan le energía eléctrica directamente?

    • Oscar Santiago dijo:

      Como bien apuntas el hidrógeno es un vector energético, es decir, es una sustancia manufacturada capaz de almacenar energía. Por lo tanto, es necesario el aporte de una cantidad de energía para la obtención del hidrógeno. Sin embargo, si lo piensas, las baterías también son un vector energético, pues hay que alimentarlas con energía previamente. De esta forma, nos encontramos en una situación similar en ambos casos.

      Otra cuestión es lo de los coches que emplean la energía eléctrica de forma directa, si te refieres a los que emplean la energía almacenada en una batería, estas también emplean un proceso electroquímico para generar la electricidad, por lo que no usan directamente la energía eléctrica.

      La verdadera cuestión está en las eficiencias de las conversiones energéticas sucesivas, en las cuales a día de hoy las baterías que emplean los vehículos son más eficientes. Sin embargo, las baterías en general permiten alcances de los vehículos muy limitados, requieren largos tiempos para su recarga y los ciclos de carga y descarga reducen su vida y capacidad. Que yo sepa, salvo Tesla Motors los coches con baterías del resto de marcas presentan alcances muy limitados, en torno a 250 km y en ocasiones hasta menos. En mi opinión ambas tecnologías pueden convivir, los coches con baterías estarían destinados a pequeños recorridos, serían vehículos de ciudad. Mientras que los vehículos con pilas de combustible permitirían grandes alcances y podrían mover vehículos pesados. También hay que tener en cuenta que el hidrógeno es susceptible de muchos más usos y su almacenamiento masivo podría conducir a la independencia energética de un país respecto de terceros. Aun así, tanto las pilas de combustible, los electrolizadores para la generación de hidrógeno y las baterías están siendo objeto de amplias investigaciones por diversas empresas, universidades y centros de investigación, que permitirán mejorar sus eficiencias y costes.

      Para más información sobre otros usos del hidrógeno puedes consultar:
      http://apilados.com/blog/3-sistemas-de-almacenamiento-de-energia-electrica/

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