Mientras que Europa ha apostado decididamente por los coches eléctricos, Asia, con Japón y China a la cabeza, apuesta fuerte por el hidrógeno para propulsar los coches del futuro. Además de Toyota, Hyundai, Honda y BMW creen firmemente en el coche eléctrico de pila de combustible de hidrógeno.
Durante un tiempo, pareció que el hidrógeno podría superar al coche eléctrico impulsado por baterías. Sin embargo, los coches de hidrógeno son actualmente una nota a pie de página en el mercado. Y es muy probable que nunca pasen de ser una anécdota, un experimento que no cuajó.
Por qué el coche de hidrógeno tiene un futuro muy negro
En términos sencillos, un vehículo eléctrico de batería funciona con electricidad almacenada en una batería y se recarga enchufándolo a la red eléctrica. Un vehículo eléctrico de pila de combustible de hidrógeno produce su propia electricidad mediante una reacción química en su pila de combustible, siendo el hidrógeno ese combustible. Esta electricidad alimenta el motor y la única emisión es vapor de agua. Los coches de pila de combustible de hidrógeno se repostan en estaciones de servicio especiales.
La ventaja de un coche de hidrógeno sobre un eléctrico de batería es que se puede repostar en el mismo tiempo que un coche de gasolina o diésel, tiene una autonomía similar y no produce emisiones. En cambio, con un eléctrico, estamos sometidos a la limitación de la potencia de carga del coche y del punto de carga. En la práctica, “repostar” supone 25 o 30 minutos de espera en el mejor de los casos.
A nivel práctico, de usuario, el hidrógeno parece la solución ideal. Entonces, ¿por qué le cuesta al hidrógeno ganar aceptación? El hidrógeno se enfrenta a una serie de retos, desde su baja eficiencia hasta sus elevados costes.
Falta de infraestructura y una logística compleja
Actualmente, no se verán muchos coches de hidrógeno circular. La enorme falta de infraestructura de recarga, incluso en el norte de Europa donde está más desarrollada, es un freno evidente a que alguien pueda comprar este tipo de coches.
En España, por ejemplo, hay actualmente siete hidrogeneras en todo el territorio. Y todas son privadas. Eso explica porqué, al menos en España, Toyota no vende su Mirai al público, sino únicamente a empresas que dispongan de un punto de carga.
El coste de instalación de una hidrogenera, superior al millón de euros por unidad, y tiene unos costes operativos enormes (obligación legal de almacenar una tonelada, por ejemplo) no simplifica el desarrollo. Se necesitarán varios miles de millones de euros para cubrir todo un país. Por no hablar del precio prohibitivo de este combustible: unos 18 euros el kilo, sabiendo que un kilo de hidrógeno permite recorrer unos 100 kilómetros aproximadamente.
No hay puntos de carga porque no se venden coches de hidrógeno y no hay coches de hidrógeno porque no hay puntos de carga. Es el pez que se muerde la cola, ciertamente, pero el principal obstáculo para el crecimiento del coche de hidrógeno está en otra parte.
Debido al complejo proceso de producción del hidrógeno, los coches de hidrógeno son menos eficientes energéticamente que los coches eléctricos de batería. Alimentar un coche en hidrógeno implica generar hidrógeno por electrólisis, comprimirlo a 700 bares de presión para poder transportarlo y almacenarlo y, por último, convertirlo en electricidad mediante una pila de combustible.
En todos esos procesos se pierde hidrógeno. Según Transportation & Environment, el resultado es un 33% de eficiencia del depósito a la rueda, frente a los 77% del coche eléctrico.
Dicho de otro modo, por cada 1 kWh (1.000 Wh) de energía consumida en la red eléctrica, sólo se utilizarán de 100 a 300 Wh para propulsar el coche de hidrógeno, frente a los 600 a 800 Wh de un coche eléctrico. En un coche de hidrógeno, la energía se pierde en todas las etapas, desde la electrólisis hasta la pila de combustible que alimenta el motor eléctrico pasando por el almacenamiento.
Es necesaria más energía de la que se obtiene para producir hidrógeno
A priori, que un coche sea poco eficiente energéticamente no es un problema para que pueda dominar el mercado. El coche con motor de combustión lleva más de 100 años dominando el mercado con una eficiencia energética que, en el mejor de los casos, no pasa del 46%. Todo depende de lo asequible que sea el combustible que alimenta el coche.
En el caso del hidrógeno verde, vía electrólisis, las cuentas no salen porque sencillamente se gasta más energía para producir hidrógeno de la que se obtiene al final. Utilizando los mejores procesos actuales para la electrólisis del agua, que tienen una eficiencia eléctrica efectiva del 70-82%, producir 1 kg de hidrógeno (que tiene una energía específica de 143 MJ/kg o unos 40 kWh/kg) requiere entre 50 y 55 kWh de electricidad. Es decir, se gasta más energía de la que se obtiene a cambio.
Sin entrar en detalles de cuánto cuesta producir hidrógeno verde, la realidad es que en la hidrogenera el precio de llenar los depósitos de un coche de hidrógeno no es mucho más barato que recargar la batería de un coche eléctrico. En los Países Bajos, con un precio de 19,95 euros el kg, equivalente a unos 40 kWh, pagaríamos 0,50 euros por kWh.
Es más o menos lo mismo que en la mayoría de electrolineras públicas de carga rápida. Y eso es siempre que se quiera repostar, mientras que con un coche eléctrico siempre se pueden usar cargas lentas -mucho más baratas- o carga doméstica, en caso de disponer de un punto de carga, donde recargar una batería de 70 kWh puede costar menos de 17 euros (a 0,24 euros el kWh en el peor de los casos).
No todo el hidrógeno es verde
Aunque existe de forma natural en las entrañas de la Tierra, es el llamado hidrógeno blanco, no es a día de hoy tan fácil de extraer como si fuera petróleo o gas. No queda otra que producir ese hidrógeno, ya sea mediante técnicas como el reformado al vapor (se captura el hidrógeno contenido en un recurso fósil, generalmente gas metano) o bien mediante electrólisis del agua (se separa el hidrógeno del agua).
El 95% del hidrógeno utilizado actualmente se produce vía el reformado de gas metano. A nivel ecológico sería una aberración aumentar esta producción. El procesamiento de un 1 kg de hidrógeno obtenido vía ese proceso emite unos 10 kg de CO₂. Existen métodos de captura y soterramiento de ese CO₂, pero hace subir el precio del hidrógeno.
Y para que un coche que funciona con hidrógeno pueda considerarse neutro en emisiones, el método de la electrólisis del agua, que no emite CO₂, requiere energía verde, de origen renovable para que todo el proceso sea neutro en carbono.
El hidrógeno como vector de energía
Al final, aunque la pila de combustible de hidrógeno prometió en su día revolucionar la industria del automóvil, ha tenido dificultades para competir con los rápidos avances tecnológicos y la adopción generalizada de los coches eléctricos de batería. Y en el futuro no parece que la situación vaya a mejorar.
Ahora mismo, sigue siendo más lento recargar la batería de un coche eléctrico que llenar los depósitos de hidrógeno del Toyota Mirai, pero no hay ni un sólo fabricante, incluidos Toyota y BMW, que no tenga previsto una batería de estado sólido para el horizonte 2023. Una batería que se recarga tan rápido como se llena un depósito de gasolina y otorga una autonomía superior a la de las baterías actuales.
El futuro para el coche de hidrógeno es bastante oscuro. Aun así el hidrógeno será necesario en la descarbonización de nuestras economías. Podría ser un vector de energía, pero no un combustible para nuestros coches.
Dado el estado de las tecnologías actuales, el hidrógeno puede ser un vector energético más apropiado que la electricidad en determinadas situaciones, como para un uso en el transporte por carretera (furgonetas, camiones o autobuses), o para necesidades industriales que requieran mucha energía y son muy emisoras de CO₂, como la industria siderúrgica o la cementera.
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