Pila de hidrógeno (o pila de combustible): una tecnología clave para el futuro del automóvil

19 noviembre | 2020 | Goodyear

¿Qué es la pila de hidrógeno o de combustible? Así funciona esta tecnología que puede ser clave para un futuro sostenible en la automoción

¿La pila de hidrógeno te suena a ciencia ficción? ¿Quieres saber más? Empezamos por lo básico. La pila de hidrógenos se utiliza en un coche eléctrico y sustituye el voluminoso, pesado y caro paquete de baterías cargado en la red por un sistema electroquímico relativamente pequeño, ligero y caro que produce electricidad a bordo. ¿Seguimos?

Cómo funciona la pila de hidrógeno o pila de combustible

La pila de hidrógeno, también denominada pila de combustible es, por así decirlo, la planta de energía del sistema. En ella, el gas de hidrógeno extraído de un tanque presurizado a bordo reacciona con un catalizador, típicamente hecho de platino. El proceso extrae los electrones del hidrógeno, liberándolos para que creen la electricidad que fluye a través del motor eléctrico para alimentar el coche.

Después de esto, los electrones vuelven a la pila de combustible, donde se reúnen con el hidrógeno padre en presencia del oxígeno que se extrae del aire ambiente. Se reúnen en una proporción de dos átomos de hidrógeno por uno de oxígeno. Exacto: H2O o agua, que es la encargada de enfriar la pila (todas esas moléculas excitadas producen mucho calor) antes de que abandone el vehículo por el tubo de escape del vehículo, como una combinación de vapor y agua destilada.

Pila de hidrógeno

Una célula de combustible no produce tantos electrones, por lo que los fabricantes de automóviles unen decenas de células planas y rectangulares en una pila de células de combustible para obtener suficiente energía para alimentar un coche o un camión. La pila actúa como una batería, liberando electricidad en un flujo constante para alimentar el motor eléctrico del vehículo y la electrónica auxiliar.

Las pilas de células de combustible suelen tener un tamaño que produce un poco más de potencia de la que el vehículo puede utilizar en condiciones normales de aceleración y crucero. El exceso, aumentado por la electricidad del sistema de frenado regenerativo del vehículo, se almacena en una pequeña batería de iones de litio para utilizarla cuando el vehículo necesita una extra de energía adicional.

Una vez que la pila de células de combustible hace su trabajo, el vehículo funciona como cualquier otro vehículo de tracción eléctrica en la carretera, disfrutando de un comportamiento silencioso, disfrutando de una gran aceleración, gracias a la gran cantidad de par que le confiere el motor eléctrico.

El uso del hidrógeno como combustible

Los vehículos de pila de combustible no necesitan gasolina ni gasóleo ni tampoco cuentan con un enchufe de recarga como los vehículos eléctricos convencionales (como te decimos, son eléctricos, pero no se recargan con electricidad).

Este tipo de vehículos usan el hidrógeno como “combustible”, producen cero emisiones por el tubo de escape y pueden recorrer en torno a 500 kilómetros o más con una sola recarga y su proceso de repostaje es algo más lento que el de un coche de combustión normal, entre tres y a cinco minutos, pero mucho menor que el que necesita un coche eléctrico, en el que estamos hablando de horas para una carga total.

Los vehículos de hidrógeno existen desde hace tiempo, pero su popularización cuenta con un pequeño gran problema: la escasa presencia de puntos de repostaje de hidrógeno.

Alto coste de adquisición de los vehículos de hidrógeno

Otra de las dificultades con las que se encuentran, por el momento, este tipo de vehículos de pila de combustible es su alto coste de adquisición. Se trata de desarrollos caros con tecnología costosa y que no se producen en series elevadas, lo que evita que puedan ser rentables. Una tendencia que, poco a poco, como está pasando con el coche eléctrico, se revertirá.

La complejidad de producir el hidrógeno

El hidrógeno es el elemento más común del planeta, así que no hay que preocuparse por su escasez. Sin embargo, raramente existe como hidrógeno libre, normalmente está ligado a algo más, como el hidrógeno en el agua o en el gas natural.

Parte del hidrógeno se fabrica in situ en unas pocas estaciones de servicio que utilizan la electrólisis para separar las moléculas de hidrógeno del agua. La electricidad para ese proceso puede provenir de paneles solares o de la red eléctrica local.

La mayor parte del hidrógeno para combustible se fabrica en grandes plantas de procesamiento de hidrógeno, que son las mismas que sirven a la industria petrolera. El hidrógeno se transporta en camiones a las estaciones y se almacena en grandes tanques sobre la tierra.

Pilas de hidrógeno

Máxima seguridad

Una de las preocupaciones existentes es si un coche con pila de combustible puede ser peligroso. La respuesta corta es que el hidrógeno es casi tan seguro como la gasolina que ponemos ahora en los depósitos de combustible de la mayoría de los vehículos. De hecho, un tanque de gasolina promedio contiene de tres a cuatro veces más energía y potencia explosiva que un tanque de hidrógeno convencional.

Diversas pruebas, tanto en choques como en explosiones, han demostrado que la seguridad de los coches de hidrógeno es superior a la de los coches de combustión, gracias a las propiedades del hidrógeno que, al pesar menos, se disipa hacia la atmósfera más rápidamente.

La pila de hidrógeno o de combustible puede ser el gran futuro de la industria automovilística y del transporte por sus grandes beneficios ambientales y la abundancia de hidrógeno, aunque, por ahora, se enfrenta a dificultades como la escasa presencia de zonas de repostaje, la tímida apuesta de las marcas de coche y el alto precio de los coches.

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