¿Coche Eléctrico o de Hidrógeno?

¿Coche eléctrico o de hidrógeno?

¿Coche eléctrico o de batería de hidrógeno? Te explicamos dónde residen actualmente las ventajas decisivas del accionamiento eléctrico frente a la celda de combustible.

Celda de combustible de hidrógeno

Un automóvil con celda de combustible de hidrógeno tiene un tanque de hidrógeno que alimenta una celda de combustible con gas hidrógeno a alta presión que se mezcla con oxígeno. Esta mezcla inicia una reacción electroquímica que produce electricidad para impulsar el motor eléctrico. Esto significa que los autos de hidrógeno tienen características tanto de autos eléctricos (debido al uso de electricidad y motor) como de autos de gasolina convencionales (debido al tanque). Sin embargo, representan una participación única en el mercado del transporte y también se denominan FCV (vehículos de celda de combustible) o FCEV (vehículos eléctricos de celda completa).

Las pilas de combustible son el componente principal de los coches propulsados ​​por hidrógeno. Piense en ellos como el maestro de todos los procesos que tienen lugar dentro del automóvil para que tengan la energía para moverse. En resumen, las pilas de combustible transforman el gas de hidrógeno almacenado (mezclándolo con oxígeno) en electricidad. Esta electricidad luego se utiliza para alimentar un motor eléctrico que impulsa el vehículo, sin emisiones tóxicas de escape. De hecho, el único subproducto de todo el proceso es el agua y el calor, el resultado de la conexión de átomos de hidrógeno y oxígeno que forman moléculas de H2O.

Por otro lado, los vehículos eléctricos (EV) funcionan con motores eléctricos que obtienen corriente de una batería recargable u otras fuentes portátiles de electricidad. Una vez que se mueven tampoco se producen reacciones químicas, solo la eléctrica gracias a las baterías de alimentación con las que estaban previamente cargadas. Pero, ¿cuál es más ecológico y sostenible? ¿Coches eléctricos o coches de hidrógeno? Antes de sacar conclusiones firmes, primero echemos un vistazo a las características más importantes de cada tipo de vehículo.

Coches de hidrógeno vs coches eléctricos: autonomía

La Hyundai Nexo (alimentata a idrogeno) può percorrere circa 550 km, che è più o meno lo stesso della Tesla Model S elettrica, la migliore del suo genere. Tuttavia, è difficile dire con precisione l’autonomia di queste auto. Dipende da una serie di parametri come il numero di passeggeri che l’auto sta prendendo, se l’aria condizionata è accesa o spenta, se l’auto è su una strada a scorrimento veloce o bloccata nel traffico del centro città, il tipo di veicolo stesso … Questo è il motivo per cui persone diverse hanno segnalato esperienze diverse, a causa del loro mix unico di tutte queste variabili. Tuttavia, poiché le auto a idrogeno imballano densamente il loro accumulo di energia, di solito sono in grado di raggiungere distanze più lunghe. Mentre la maggior parte dei veicoli completamente elettrici può viaggiare circa 350 km miglia con una singola carica, quelli a idrogeno possono arrivare a 500 km.

Estaciones de repostaje disponibles

El número de plantas de energía para vehículos eléctricos crece todos los días y había 20,000 estaciones de carga eléctrica en los Estados Unidos a diciembre de 2018. Un número alto en comparación con las menos de 45 estaciones de servicio de hidrógeno en los Estados Unidos, la mayoría en el área de California. , según el Departamento de Energía de Estados Unidos. De hecho, la infraestructura, el suministro y la tecnología de los coches de hidrógeno están todavía años por detrás de los vehículos eléctricos.

Tiempo de repostaje

El tiempo que se tarda en bombear hidrógeno al depósito es mucho más interesante (de 5 a 10 minutos, como cualquier coche de gasolina) que el de los coches eléctricos. Mientras que los cargadores rápidos de Tesla (con 120 kW) proporcionan a las baterías un 80% de potencia en media hora, el BMW i3 o el Nissan Leaf pueden tardar entre 4 y 8 horas en cargarse por completo, respectivamente. Al final, el tiempo que tardan los coches eléctricos en encenderse obviamente depende de la estación de carga y del tipo de conector de carga. Pero sea cual sea la combinación, esta es una clara victoria para el automóvil de hidrógeno. De hecho, 1 kg de hidrógeno almacena 236 veces más energía que 1 kg de baterías de iones de litio.

El verdadero problema: obtener hidrógeno

Aunque el hidrógeno es el elemento más común en el universo, no existe en su forma pura en el planeta azul. Esto significa que si queremos utilizarlo como combustible para nuestros coches, debemos producirlo a partir de otros compuestos como agua, gas natural u otros combustibles fósiles o biomasa. Y para ello hay que utilizar energía y entrar en la ecuación los costes medioambientales y económicos.

La electrólisis del agua es un método simple para producir hidrógeno. Una corriente de bajo voltaje que fluye a través del agua forma oxígeno gaseoso en el ánodo e hidrógeno gaseoso en el cátodo. El problema es que este proceso de separación de moléculas de H2O para obtener hidrógeno requiere una gran cantidad de energía, lo que lo convierte en un proceso muy costoso. Sin embargo, si esta energía puede provenir de fuentes de energía renovables como el sol o el viento, el ciclo de energía neta puede reducir significativamente las emisiones de carbono y el proceso se vuelve más amigable con el medio ambiente. Sin embargo, otra situación es la eficiencia del proceso, que es solo un 75% de eficiencia y permite el 25% de las pérdidas eléctricas.

Es por eso que la mayor parte del hidrógeno se obtiene mediante el proceso de reformado del gas natural, que es menos costoso que la electrólisis. La desventaja es que en el proceso se producen subproductos nocivos como el dióxido de carbono y el monóxido de carbono, lo que contribuye al calentamiento global. Además, y aunque son cada vez menos frecuentes, las pérdidas de metano durante la extracción de gas natural no son infrecuentes. Y estas moléculas no solo son 86 veces peores que el CO2, siendo responsables de alrededor del 25% de las emisiones globales de GEI. El proceso de extracción de gas natural, el fracking, generalmente también tiene un impacto ambiental significativo. De hecho, puede dañar los ecosistemas, la biodiversidad, contaminar el agua y provocar pequeños terremotos.

Algunas ventajas de los coches propulsados ​​por hidrógeno

Los coches con pilas de combustible de hidrógeno en lugar de las típicas baterías de iones de litio de los coches eléctricos ofrecen una propuesta de valor atractiva que parece eliminar el problema del final de la vida útil de las baterías de litio. Esto es una ventaja ya que, una vez que ya no cumplen su función principal, son difíciles de reciclar. Se están desarrollando algunos proyectos para reutilizarlos como generadores de respaldo en edificios urbanos como hospitales.

Además, conducir sin emisiones contaminantes (como sucedería si consideramos que las redes de energía renovable están creciendo en todo el mundo con la descarbonización) con la ventaja de repostar rápidamente en 5-10 minutos frente al mejor escenario de 40 minutos de carga. o el escenario más común de 3-6 horas de carga en autos eléctricos, es una victoria indiscutible también para el movimiento de movilidad del hidrógeno.

Coches eléctricos vs coches de hidrógeno: ¿cuál es más sostenible?

A pesar de las ventajas mencionadas anteriormente, la mayor parte del hidrógeno actual (95% en los Estados Unidos) se produce mediante el proceso de reformado de metano. Esto destruye todo el potencial de los vehículos propulsados ​​por hidrógeno como solución para combatir el cambio climático. Esto se debe al monóxido de carbono y al dióxido de carbono que se generan en el proceso. Tampoco es muy convincente la necesidad de utilizar gas natural (un combustible fósil) que podría escapar durante la fase de extracción y transporte (a través de gasoductos). Aunque el proceso de craqueo del metano ha mejorado, no es probable que sea una solución a largo plazo.

Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología, tal vez el proceso de electrólisis del agua para obtener hidrógeno se pueda mejorar y seguir utilizando a medida que el proceso se vuelve más eficiente.

El hecho de que los coches de hidrógeno utilicen energía dos veces (para producir hidrógeno y luego utilizarlo para impulsar vehículos), mientras que los coches eléctricos pueden utilizar energía de la red de forma inmediata, es un fuerte argumento a favor de los coches eléctricos. Esto se debe a que después de convertir la electricidad en hidrógeno y volver a convertirla en electricidad, podría provocar pérdidas de energía de hasta un 45% (incluida la compresión en un líquido y el almacenamiento), lo que lo convierte en un proceso ineficiente.

Sin embargo, se están desarrollando nuevos métodos para producir hidrógeno. Un ejemplo es la membrana de intercambio de protones, que, según los científicos, podría alcanzar una eficiencia del 86%, por lo que hay que esperar a ver qué pasa. Sin embargo, hasta la fecha, los coches eléctricos son un vehículo más accesible en términos de diferentes tipos de coches y puntos de recarga. Esto se debe a que incluyen procesos más eficientes que los automóviles propulsados ​​por hidrógeno.

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Domenico Buoniconti

Domenico Buoniconti

Astrofísico y ecologista, estudio las energías renovables con gran pasión para tener, día a día, una imagen cada vez más clara del mercado energético y de todas las tecnologías listas para establecerse en un futuro próximo.
Domenico Buoniconti

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Astrofísico y ecologista, estudio las energías renovables con gran pasión para tener, día a día, una imagen cada vez más clara del mercado energético y de todas las tecnologías listas para establecerse en un futuro próximo.

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