Resumen

El presente artículo expone la situación en la que se encuentra actualmente el hidrógeno como fuente alternativa de combustible para el sector de la automoción. Por ello, comenzará con una breve explicación de cómo el hidrógeno puede ser utilizado como una fuente de energía en los diferentes tipos de vehículos, así como sus aplicaciones en estos. Se continuará exponiendo el estado del arte de la tecnología que se puede aplicar hoy en día, explicando cómo se obtiene el hidrógeno que la industria utiliza hoy en día, además de hacer una pequeña mención a la red de suministro actualmente disponible en España. Se continuará mostrando el presente, pero, sobre todo, el futuro de esta tecnología. Pasando por las nuevas formas de producción de hidrógeno de manera sostenible, así como situando a éste como una solución para el transporte pesado por carretera. Asimismo, se presentará un análisis de ciclo de vida para poder mostrar las ventajas de los vehículos de hidrógeno en lo que a impacto ambiental se refiere. Finalmente, el artículo cerrará con algunas conclusiones sobre la tecnología que actualmente disponemos, con sus pros y contras, así como su viabilidad a corto plazo.

1. INTRODUCCIÓN

Atendiendo a los nuevos tiempos que corren en la industria de la automoción en lo que a emisiones contaminantes se refiere, las diferentes marcas del sector están apostando por la electrificación de su flota de vehículos. El principal motivo de este cambio es el de poder alcanzar los objetivos que las diferentes instancias oficiales están dictando en materia de emisiones contaminantes y gases de efecto invernadero. Sin embargo, no todas las marcas están siguiendo el mismo concepto de electrificación. Por ello, lo que se va a plasmar en el presente artículo es una visión global de cómo una serie de marcas del sector está haciendo una apuesta de futuro, teniendo como base uno de los gases más abundantes en la atmósfera, el hidrógeno. Pero antes de entrar en materia, hemos de remontarnos un poco en el tiempo para poner en situación todo el sector y ver la evolución del mismo en lo que a tipos de motorizaciones se refiere.

Los automóviles, desde su creación a finales del siglo XIX, siempre han utilizado motores de combustión interna, entendiendo éstos como una evolución de la máquina de vapor. Desde su creación, el concepto de éstos siempre ha sido el mismo, el de aprovechar la energía generada al quemar cualquier tipo de combustible fósil para producir un trabajo. Con el paso del tiempo, se ha ido introduciendo una serie de mejoras que han aumentado el rendimiento de éstos, siempre disminuyendo sus gases contaminantes. Pese a ello, cualquier tipo de motor que funcione con combustibles fósiles siempre tendrá un mal endémico, el de generar una serie de gases contaminantes. Por ello, estamos ante unos años clave para un cambio de paradigma en lo que a movilidad se refiere, estimulando a las marcas están apostando por diferentes tecnologías para lograr este objetivo de transición.

Si se observa el mercado, se puede apreciar una tendencia generalizada en cuanto a la transición en el sector, la cual viene dada por dos fases. Una primera, en la cual estaríamos totalmente inmersos en este año, y hasta aproximadamente 2035, que es la de proponer un producto que combine un motor de combustión tradicional, junto con una ayuda eléctrica, la cual permita disminuir las emisiones sin encarecer en gran medida el producto final, y sobre todo, sin disminuir la autonomía del vehículo. Las marcas que han optado por esta estrategia lo hacen para poder tener un producto de transición al vehículo eléctrico a baterías, el cual debería ser su único producto más allá del 2035.

En cambio, e introduciendo el propósito final de este artículo, existe una vertiente alternativa. Ésta es menos conocida o, mejor dicho, menos divulgada, pero que puede ser otra posible solución a los problemas de contaminación que se presentan en la actualidad, y con un mayor impacto en el transporte pesado por carretera, como se podrá leer más adelante.

Esta propuesta, que podemos calificar como alternativa, sería la de disponer de vehículos eléctricos de baterías, pero con un extensor de autonomía, el cual, en vez de utilizar combustibles fósiles, puede ser un motor de combustión interna alimentado por hidrógeno o una pila de combustible basada en hidrógeno. De esta forma, se pueden resolver los principales problemas del vehículo eléctrico de batería convencional, tales como la autonomía, el peso, el tiempo de recarga y el impacto ambiental en su construcción y reciclaje, como se comentará más adelante.

2. ESTADO DEL ARTE

Cuando se hace referencia al hidrógeno como alternativa al uso de combustibles fósiles, se puede entender aquél como un carburante alternativo en un motor de combustión interna tradicional. Esto, desde el punto de vista de la técnica, es totalmente viable, ya que el hidrógeno puede aportar diversas particularidades que, en su caso, los combustibles tradicionales no tienen.

Si se ahonda más en el tema, se podría decir que el hidrógeno tiene dos puntos fuertes respecto a los combustibles fósiles. El primero de ellos es que el hidrógeno es una fuente inagotable de energía, a diferencia de los combustibles fósiles, y el segundo, el más importante, es que la combustión de éste no produce ningún gas contaminante para el medio ambiente.

Por tanto, si se contempla el panorama que nos presenta el hidrógeno, este podría ser muy alentador, pero no es totalmente cierto. En realidad, la sustitución total de los combustibles fósiles por el hidrógeno no es viable actualmente. En primer lugar porque, a diferencia de los combustibles fósiles, el hidrógeno no se encuentra en estado libre en nuestro planeta, sino formando compuestos como el agua o la mayoría de los compuestos orgánicos. Su producción es tremendamente complicada, económicamente elevada y, por el momento, no se trata de una producción neutra en emisiones de gases contaminantes como subproductos de esta generación.

Por ello, es preciso desarrollar sistemas capaces de producirlo de manera eficiente y limpia. Debido a esto, sería necesario habilitar nuevas infraestructuras o técnicas de producción y de suministro de hidrógeno para permitir su accesibilidad, como si de otro combustible fósil se tratase, creando una completa red de estaciones de servicio de hidrógeno, o “hidrogeneras”, lo cual implicaría una fuerte inversión.

Por este motivo, la única alternativa que tiene actualmente la industria para utilizar el hidrógeno como combustible es mediante su combinación con otras sustancias químicas para la obtención de una energía final. Este proceso, en el caso del hidrógeno, se puede llevar a cabo gracias a la pila de combustible de hidrógeno.

2.1. La pila de hidrógeno

La pila de hidrógeno es una de las tecnologías más prometedoras en la búsqueda de nuevos combustibles y sistemas de movilidad eficientes. La teoría consiste en combinar hidrógeno con oxígeno, con vapor de agua como único residuo, para extraer energía eléctrica. Sin embargo, en la práctica no todo es tan sencillo como parece.

Lo que ocurre en una pila de combustible se llama reacción electroquímica. Se trata de una reacción química, porque implica la unión de dos sustancias químicas, pero también es una reacción eléctrica, porque la electricidad se produce a medida que la reacción sigue su curso.

Una pila de combustible tiene tres partes claves similares a las de una batería (figura 1). Tiene un terminal de carga positiva (que se muestra en rojo), un terminal de carga negativa (azul), y una sustancia química de separación llamada electrolito entre los dos (gris), que los mantiene separados.

Figura 1. Funcionamiento de una pila de combustible (Fuente: [1]).

En cuanto a la generación de electricidad, el proceso de hidrólisis se realiza de la siguiente manera. El hidrógeno, almacenado en forma de gas en el tanque (mostrado aquí en la flecha roja de la izquierda), alimenta por una tubería al terminal negativo. El hidrógeno es inflamable y explosivo, por lo que el tanque tiene que ser extremadamente resistente. Éste contiene el hidrógeno a una presión de 70 MPa y suele tener una capacidad entre 50 y 100 l, lo que otorga al vehículo una capacidad para almacenar entre 5 y 10 kg de hidrógeno. El oxígeno del aire (flecha roja de la derecha) baja por un segundo tubo hasta el terminal positivo. El terminal positivo (rojo) está hecho de platino, un catalizador de metales preciosos diseñado para acelerar la química que ocurre en la célula de combustible.

Cuando las moléculas de gas de hidrógeno llegan al catalizador, se dividen en iones de hidrógeno (protones) y electrones (pequeñas gotas azules). Los protones, al estar cargados positivamente, son atraídos al terminal negativo (azul) y viajan a través del electrolito (gris) hacia él. El electrolito es una fina membrana formada por una película especial de polímero (plástico) y sólo los protones pueden atravesarla.

Los electrones, mientras tanto, fluyen a través del circuito exterior. Al hacerlo, alimentan el motor eléctrico (representado con una bombilla), que impulsa las ruedas del vehículo o se utiliza para la recarga de la batería del mismo, dependiendo de las necesidades que el conductor demande y de la configuración del vehículo, así como de su electrónica de gestión y control de la energía.

Eventualmente, los electrones también llegan al terminal positivo (rojo). En este terminal, los protones y electrones se recombinan con el oxígeno del aire en una reacción química que produce agua. El agua se desprende del tubo de escape en forma de vapor de agua.

Este tipo de pila de combustible se llama PEMFC (Proton-Exchange Membrane Fuel Cell), es decir, Pila de Combustible de Membrana de Intercambio Protónico, que es la utilizada por los fabricantes en automoción y permite su funcionamiento con hidrógeno. Ésta seguirá funcionando mientras haya suministro de hidrógeno y oxígeno. Como siempre hay mucho oxígeno en el aire, el único factor limitante es la cantidad de hidrógeno que hay en el tanque. De ahí que la autonomía de estos vehículos sea igual o similar a la de un vehículo de combustión interna, ya que puede ser mayor o menor en función del tamaño de sus depósitos de hidrógeno.

3. PRODUCCIÓN Y SUMINISTRO

Al igual que la electricidad, el hidrógeno es un excelente vector energético para las diferentes tipologías de vehículos, ya que se puede obtener a partir de diversas fuentes de producción, tales como gas natural, carbón, agua y energías renovables. La utilización del hidrógeno en las celdas de combustible, particularmente en el sector del transporte, permitirá en el futuro diversificar el suministro energético, aprovechar los recursos nacionales y reducir la dependencia de la importación de petróleo.

La producción de hidrógeno a gran escala en estos momentos se está realizando mediante una serie de procesos industrializados que, aunque menos contaminantes, siguen dependiendo de combustibles fósiles o derivados, como es el caso del gas natural, dado que es la forma más eficiente para obtener el hidrógeno. De todos modos, aunque se produzca de esta forma, este tipo de combustible aún no está disponible en las cantidades requeridas por la industria de la automoción y otras industrias, a diferencia del petróleo; por lo tanto, es un proceso industrializado que está en continua evolución y crecimiento para poder suplir las posibles necesidades de la industria.

Además de lo apuntado anteriormente, por parte de los diferentes organismos gubernamentales a nivel europeo se está realizando una fuerte inversión para suplir esta carencia en la producción del hidrógeno, sobre todo el que se puede producir de manera totalmente limpia, como se detalla a continuación.

3.1. Reformado de hidrocarburos y metano

El proceso de reformado es el utilizado durante las últimas décadas para la producción industrial del hidrógeno. El reformado de metano (CH 4 ) con vapor es la tecnología más económica que existe en estos momentos para la generación del hidrógeno que requiere la industria actualmente. Este proceso, aunque eficaz, sigue dependiendo de la utilización de un gas proveniente de combustibles fósiles, por lo que, aun siendo un buen proceso en cuanto a emisiones, sigue produciéndolas. Para la generación del hidrógeno (H 2 ), la reacción básica que se produce durante el proceso es la siguiente:

CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2

3.2. Electrólisis del agua

El segundo proceso industrializado para la generación de hidrógeno es la aplicación de la electrólisis del agua. Esta forma de producir hidrógeno se utiliza cuando los volúmenes requeridos en una determinada aplicación no son elevados. La reacción electrolítica se realiza en medio alcalino, debido a que en este medio se incrementa la conductividad eléctrica. El hidrógeno producido en el cátodo se debe purificar, ya que contiene impurezas de oxígeno y un cierto nivel de humedad. La corriente de hidrógeno se seca mediante un absorbente y las impurezas de oxígeno se eliminan con un convertidor DeOxo. Además, en el ánodo del electrolizador se produce oxígeno, cuyo volumen es la mitad del volumen de hidrógeno, tal y como corresponde a la composición de la molécula de agua.

Conviene señalar el hecho de que el hidrógeno producido por electrólisis requiere una energía del orden de 4,9-5,6 kWh por cada m3 de hidrógeno producido, lo que resulta al menos dos veces más caro que el hidrógeno obtenido por reformado del gas natural, si tomamos una media del coste de producción en la UE.

Hablando de su precio de venta, el coste del hidrógeno se sitúa en torno a los 10 €/kg de PVP, debido al método de producción que, en caso de realizarse mediante electrólisis, puede alcanzar los 16-18 €/kg.

Por otra parte, cabe destacar que España es un país puntero en lo que a producción de hidrógeno se refiere, mediante la utilización de la hidrólisis, disminuyendo en gran medida su coste. Esto se debe a que las pocas plantas del territorio nacional utilizan el excedente eléctrico de la red, por lo que el coste de la electricidad de situaría sobre los 55 €/MWh, lo cual permite producir hidrógeno sobre los 5-6 €/kg. Este precio es sumamente competitivo, pero hay que remarcar que aún habría que sumarle los costes de distribución y suministro. De esta manera, se puede vislumbrar la obtención de hidrógeno mediante nuevas formas de producción. Estas, además de abaratar el coste, dependiendo de la procedencia de la energía que se utilice, pueden contribuir a producir hidrógeno de manera más ecológica, como se mencionará más adelante.

3.3. Red de suministro

Una vez que se conocen las formas de producción del hidrógeno para la industria de la automoción, se debe tratar el tema del suministro del mismo a los usuarios finales, como si de una gasolinera estuviéramos hablando. Por ello, la recarga de los tanques de hidrógeno de cualquier vehículo que lo utilice como combustible se lleva a cabo en las hidrogeneras . Estas “gasolineras de hidrógeno” no son más que una adaptación de una gasolinera convencional para funcionar mediante unos surtidores de hidrógeno, que suministran en pocos minutos los kilogramos necesarios para llenar los depósitos de los vehículos.

Actualmente, la infraestructura de hidrogeneras en España es bastante limitada, por no decir prácticamente inexistente. El repostaje del gas tiene en la venta del propio hidrógeno uno de los mayores condicionantes, ya que, en España, la lista de hidrogeneras no llega a la decena, en concreto, son sólo ocho los puntos de repostaje de hidrógeno en todo el territorio nacional. Por comunidades autónomas, la mayor concentración de hidrogeneras en España se localiza en Aragón, con tres estaciones de servicio en las localidades de Huesca, Barbastro y Zaragoza, seguidos de Andalucía, con una en Sanlúcar La Mayor y otra en Sevilla, y dos en Castilla-La Mancha, ubicadas en Puertollano y Albacete, respectivamente. Cerrando el listado, hay una única estación de hidrógeno en Madrid, situada en la propia ciudad. Cabe remarcar que, aunque estén construidas las hidrogeneras mencionadas, a día de hoy sólo tres de ellas se encuentran operativas: las dos de Castilla-La Mancha y la de Huesca (figura 2).

Figura 2. Mapa de hidrogeneras de España (Fuente: [2]).

Esta escasez en el número de ubicaciones para la recarga viene dada por el número testimonial de ventas de vehículos que utilizan este combustible. También es cierto que los pocos usuarios que opten por esta tecnología diferenciada se lo piensen dos veces si no disponen de puntos para la recarga del gas que impulsa sus vehículos. Esto hace que un problema retroalimente al otro y que no se avance en la infraestructura. Esto puede cambiar, como se ha mencionado anteriormente, gracias a los planes impulsados desde diferentes organismos para proveer de puntos de recarga de este combustible a los vehículos.

En lo referente al repostaje en sí, recargar hidrógeno en un coche con pila de combustible es similar a repostar gas, bien sea gas natural comprimido (GNC) o gas licuado del petróleo (GLP), ambos hidrocarburos, cuya red de distribución es ampliamente superior a la de hidrógeno.

La arquitectura de estos surtidores es muy similar a la que podemos encontrar en cualquier gasolinera hoy en día. Cuenta con una manguera a la que se instala un conjunto formado, principalmente, por el gatillo y el boquerel. Este cuenta con una cánula que tiene un sistema de seguridad, con acoplamiento y cierre a la boca de carga del depósito de hidrógeno.

Por tanto, el repostaje es muy similar al de un coche de combustión, con la diferencia del sistema de anclaje de seguridad, ya que se está repostando un gas a alta presión. En lo referente al tiempo de recarga, estaríamos hablando de unos 5-8 minutos, dependiendo del tipo de tanque de hidrógeno que disponga el vehículo. Esto hace que se obtenga un tiempo similar al que presentaría cualquier vehículo convencional y mucho menos tiempo que la recarga de una batería de vehículo eléctrico.

4. PRESENTE Y FUTURO

Una vez que se ha comentado tanto el proceso de generación del hidrógeno, como la forma en que se puede utilizar como fuente de energía para impulsar los diferentes tipos de vehículos, se van a tratar a continuación los puntos clave para la viabilidad de esta tecnología actualmente, y en mayor medida, en los próximo años.

Para ello, se debe remarcar que el principal problema de la tecnología pasa por la escasa, por no decir inexistente, red de recarga, además de la necesidad de producir hidrógeno realmente de manera limpia para convertirse en una alternativa real a cualquier otro tipo de unidad motriz. A esto se le suma el coste de la propia tecnología, pero al igual que en su día sucedió con los motores de combustión interna, a medida que el mercado crezca y la producción se realice en masa, el precio disminuirá.

4.1. Producción limpia de hidrógeno

Como se ha mencionado anteriormente, el mayor problema del hidrógeno es que su producción depende en mayor medida de la utilización de combustibles fósiles o derivados, por lo que, aun pudiendo producir la demanda teórica, seguiría sin ser una producción totalmente limpia.

Por ello, el factor crucial será lograr una producción a partir de métodos que no sean perjudiciales para el medio ambiente. En consecuencia, existen multitud de proyectos de investigación en busca de un método de producción ecológico y viable económicamente, con ayudas por parte de los diferentes gobiernos y organizaciones, incluidas las principales marcas alrededor del mundo.

Después de realizar una búsqueda de este tipo de proyectos de I+D, cabe resaltar el realizado por la Universidad de Stanford [3], donde investigadores de dicha universidad han ideado una manera de generar combustible de hidrógeno utilizando la electrólisis del agua, energía solar y agua salada sin purificar.

Como señalan en este estudio, esta tecnología podría revolucionar la producción de hidrógeno consiguiendo que fuera más económico, además de producir mayor cantidad del mismo en un menor tiempo. Esto lo consiguen gracias a la energía fotovoltaica, que permite una nueva concepción en la producción del hidrógeno, ya que esta se podría realizar en las propias estaciones de repostaje, eliminando costes de producción y transporte.

Además de este tipo de proyectos de I+D donde se intenta generar hidrógeno a partir de fuentes renovables, y no de combustible fósiles, existen otro tipo de proyectos donde se busca generar una nueva infraestructura de producción/recarga, como si de un entorno circular se tratara.

Por ello, y más teniéndolo en territorio nacional, cabe destacar el proyecto Power to Green Hydrogen Mallorca [4], impulsado por el Gobierno Balear y diferentes empresas del sector energético, que propone la creación de una planta de generación de hidrógeno, totalmente sostenible y que lidere el cambio de las Islas a un consumo de combustibles fósiles menor hasta sustituirlos por, en este caso, un combustible alternativo y limpio como es el hidrógeno. El proyecto comenzará en 2021, con un presupuesto de 50 millones de euros y se espera que en 2023 la planta esté totalmente operativa, consiguiendo así ser la planta de generación de hidrógeno más importante de Europa. Una planta que se nutrirá de energía fotovoltaica y eólica producida en Mallorca, y que se convertirá en uno de los primeros pasos para ir cambiando el modelo energético de la isla.

Este proyecto consiste, básicamente, en convertir la energía fotovoltaica en hidrógeno, que se realizará a través de esta planta situada en el municipio de Lloseta. El segundo paso será almacenar el hidrógeno a través de varios sistemas, para proporcionarlo como combustible tanto a los autobuses de la Empresa Municipal de Transportes (EMT), como a los coches de alquiler que se recogen en el aeropuerto, a las naves de los polígonos industriales y a los hoteles que cuenten con las instalaciones adecuadas.

Así se podrá iniciar la fase de descarbonización de la isla, e ir sustituyendo los combustibles fósiles por una energía limpia, que no generaría ningún tipo de contaminación en el entorno. Con la producción de hidrógeno que se genere en esta planta será suficiente para cubrir toda la demanda de los clientes de Mallorca, pero tampoco se descarta que, a través del sistema de almacenaje, se pueda distribuir también a la península.

4.2. Transporte pesado por carretera

Por último, utilizando toda la información anteriormente presentada y viendo el futuro de la industria, el hidrógeno puede ser una opción muy viable para la descarbonización del transporte pesado por carretera.

Haciendo un breve repaso a la tecnología actual, se puede observar que los sistemas de propulsión que utilizan las pilas de hidrógeno son sumamente complejos y, por el momento, de un tamaño considerable. Debido a esto, en vehículos de pequeño tamaño, como turismos, el realizar miniaturizaciones de este tipo de sistemas resultaría realmente caro en términos económicos. Por este motivo, a día de hoy, quedan en un segundo plano ya que el estado de la técnica no los hace económicamente viables.

Por otro lado, y utilizando el mismo principio, el crear vehículos pesados de transporte por carretera completamente eléctricos impulsados por baterías es totalmente inviable, dado el elevadísimo peso de éstos, por no mencionar los eternos tiempos de recarga. Es aquí donde la tecnología de utilizar el hidrógeno como generador de energía eléctrica, que permite repostar en pocos minutos y evita montar gigantescas baterías, podría ser una opción más viable actualmente con la tecnología de baterías que se tiene hoy en día.

Para ejemplificar que esta tecnología brindará la transformación del parque de vehículos industriales de transporte por carretera, se puede tomar como referencia a la empresa MAN, una de las más potentes del sector, la cual ya presenta información acerca de su nuevo vehículo para el transporte por carretera que utiliza una pila de hidrógeno para su generación de energía. Este vehículo promete recargas en pocos minutos, gran capacidad de arrastrar mercancía gracias a sus motores eléctricos, y por supuesto, una gran autonomía, alrededor de los 800 km [5]. Este vehículo comenzó su fase de pruebas en otoño de 2021, con vistas a que esté en circulación en 2024.

5. IMPACTO AMBIENTAL

Una vez se ha situado al vehículo con pila de hidrógeno como una nueva alternativa electrificada, se debe realizar una comparativa con las diferentes tipologías de propulsión actuales, tales como la tecnología de motores de combustión existente, la tecnología híbrida e incluso los vehículos eléctricos de batería, para poder conocer realmente su impacto sobre el medio y cuantificar cuál de estas arquitecturas proporciona un impacto ambiental menor.

Para ello, la manera más contundente de abarcarlo y encontrar una solución pasa por la realización de un análisis de ciclo de vida (ACV) del vehículo [6]. Esta es una herramienta de gestión medioambiental cuya finalidad es analizar de forma objetiva, metódica, sistemática y científica, el impacto ambiental originado por un proceso/producto durante su ciclo de vida completo, esto es, de la cuna a la tumba. Se trata de una técnica que engloba los aspectos medioambientales y los impactos ambientales potenciales a lo largo del ciclo de vida de un producto mediante:

  • La recopilación de un inventario de las entradas y salidas relevantes del sistema del producto (producto/proceso en estudio).
  • La evaluación de los potenciales impactos medioambientales asociados con las entradas y salidas identificadas en el inventario.
  • La interpretación de los resultados de las fases de análisis de inventario y evaluación de impacto de acuerdo con los objetivos del estudio.

Este tipo de análisis comprende cualquier proceso, de principio a fin, de un producto determinado, en este caso un vehículo, consistiendo estos procesos en las diferentes etapas de un ciclo de vida de un bien de consumo (figura 3).

FIgura 3. Procesos comprendidos en un análisis de ciclo de vida de un bien de consumo (Fuente: [6]).

Dado que para realizar este tipo de análisis se necesitan multitud de datos y mediciones, es realmente complicado hacerlo uno mismo. Por ello, se va a mostrar un ACV que realizó Toyota, comparando un vehículo eléctrico suyo, el MIRAI, basado en pila de combustible (FCEV), con sus propios vehículos de combustión e híbridos, disponiendo así de toda la información necesaria [7].

Sin ahondar en los diferentes análisis y mediciones intermedias, las cuales se encuentran en el artículo que se acaba de referenciar, se muestra a continuación una gráfica en la que se comparan las emisiones de CO 2 de toda la vida de cada vehículo (figura 4). En ella aparecen reflejados a lo largo de una vida de uso las siguientes arquitecturas de vehículos:

  • GV (Gasoline Vehicle): vehículo con motor de combustión de gasolina.
  • HV (Hybrid Vehicle): vehículo híbrido.
  • MIRAI NG (Natural Gas): FCEV de Toyota que utiliza hidrógeno proveniente de reformado de hidrocarburos.
  • MIRAI RE (Renewable Energy): FCEV de Toyota que utiliza hidrógeno verde.

Figura 4. Resultados emisiones de CO2 durante todo el ciclo de vida (Fuente: [7]).

Como se puede observar, existe una gran diferencia entre utilizar un hidrógeno verde y otro que proviene de combustible fósiles, y es aquí donde converge todo lo citado anteriormente, ya que si no se logra el combustible mediante ese tipo de producción no se va a poder revertir el problema de contaminación que actualmente sufre el planeta.

A su vez, y por enfatizar el gran futuro de esta tecnología en el transporte por carretera, si se mira con detenimiento la figura 4 se puede observar cómo la alternativa de vehículo FCEV, impulsado con hidrógeno producido mediante fuentes renovables, aporta una rebaja sustancial en lo que a contaminación de CO 2 /km se refiere. Se vislumbra que la rebaja de emisiones es cuantiosa respecto a cualquier otra tipología. Como alternativa que no aparece en la figura, se tendría la de un vehículo impulsado 100 % por baterías, con la cual rivalizaría, y siempre dependiendo del mix energético que se utilizara para la generación de electricidad para la recarga de sus baterías.

Remarcar que el estudio está realizado comparando tipologías de vehículos de turismo, por lo que el realizar un ACV concreto para el transporte pesado por carretera podría hacer variar algo estos valores, pero seguirían en principio la misma tendencia. Esto es así debido a que el transporte por carretera necesitaría un estudio basado en una distancia mucho mayor, dada la vida útil de estos vehículos. En definitiva, este tipo de vehículos siguen las mismas tendencias de producción que un turismo, pero a una escala de construcción mayor, por lo que a nivel de materiales, construcción o vida de uso, sería equivalente.

6. CONCLUSIONES

En definitiva, después de toda la información adjuntada en el presente artículo, y como conclusión al mismo, se observa cómo la industria ha ido mejorando una tecnología llamada a ser una de las alternativas más factibles a los combustibles fósiles, sobre todo, y tal como se vislumbra en las perspectivas futuras, en los grandes vehículos para el transporte pesado por carretera.

Para ello, la industria de la automoción, además de las diferentes instancias gubernamentales, debe seguir apostado por esta nueva fuente de energía, impulsando proyectos de generación de hidrógeno de manera sostenible, sin necesidad de combustibles fósiles, y potenciando la creación de infraestructuras de recarga a lo largo de la geografía nacional y europea.

Además de esto, se conoce que esta nueva tecnología supone unos retos tecnológicos enormes, por la complejidad técnica de todo el equipo de generación de energía a partir del hidrógeno que se debe alojar en los vehículos. Como se ha mencionado, esto tiene un coste económico realmente elevado mientras no se impulse la tecnología y pueda bajar de precio gracias a la economía de escala. Por ello, se debe seguir la senda de incentivación a los usuarios o empresas, por ejemplo mediante ayudas para la compra de esta nueva generación de vehículos.

Finalmente, cabe mencionar que la sociedad actual demanda que las empresas del sector del transporte por carretera, ya sea de turismos o pesados, apuesten por la sostenibilidad, y de ahí la necesidad de buscar combustibles alternativos y respetuosos con el medioambiente, entre otros, el hidrógeno verde. Está en nuestras manos empezar este cambio, ya que se dispone del conocimiento para ir desarrollando esta tecnología para que, poco a poco, se pueda ir introduciendo como una alternativa más.

7. REFERENCIAS

[1] Autogazette (2010). Hydrogen-Mazda: Saubere Drehorgel. https://www.autogazette.de/politik/hydrogen-mazda-saubere-drehorgel-78184.html

[2] Centro Nacional del Hidrógeno (2019). Mapa Hidrogeneras. http://auto.cnh2.es/mapa-hidrogeneras/

[3] Stanford University (2019). Stanford researchers create hydrogen fuel from seawater. https://news.stanford.edu/2019/03/18/ new-way-generate-hydrogen-fuel-seawater/

[4] Mestre, J.F. (2019). La fábrica de Lloseta será la planta de hidrógeno más importante de Europa. Diario de Mallorca (08/05/19). https://amp.diariodemallorca.es/part-forana/2019/05/08/fabrica-lloseta-sera-planta-hidrogeno/1415177.html

[5] MAN Truck & Bus (2021). Hydrogen meets truck. Man is building initial prototypes. https://www.mantruckandbus.com/en/innovation/hydrogen-meets-truck-man-is-building-initial-prototypes.html

[6] World Steel Association (2021). Five Things To Look for in an Automotive LCA. https://ahssinsights.org/blog/five-things-to-lookfor-in-auto-lca/

[7] Toyota Motor Corporation (2015). The MIRAI Life Cycle Assessment Report. http://www.gronabilister.se/toyota-mirai-lca.pdf?cms_fileid=9b81589a2a7ae33e34936c3de80b4c51

7.1. Referencias complementarias

ALD-Automotive (2019). ¿Cuánto cuesta y cómo se produce el hidrógeno para automoción? https://noticias-renting.aldautomotive.es/ produccion-hidrogeno-automocion/

Carscoops (2018). Nikola One Hydrogen Electric Semi Hits The Road In Official Film. https://www.carscoops.com/2018/01/nikolaone-hydrogen-electric-semi-hits-road-official-film/

García Fierro, J.L. (2011). El hidrógeno: metodologías de producción (2011). Lychnos, nº 6. http://www.fgcsic.es/lychnos/es_es/articulos/hidrogeno_metodologias_de_produccion

Rincón Educativo (2016). El hidrógeno y la energía. http://www.rinconeducativo.org/es/recursos-educativos/el-hidrogeno-y-la-energia

Woodford, C. (2021). Fuel cells. https://www.explainthatstuff.com/fuelcells.html#whatare