hidrógeno

El hidrógeno es uno de los elementos más abundantes de la Tierra; tanto es así que constituye el 75% de la materia del Universo. Cada vez son más los investigadores y fabricantes de automóviles que ven en este elemento una alternativa para la descarbonización del transporte. Aún así, todavía genera muchas dudas.

Damos respuesta a siete preguntas clave sobre el hidrógeno y los coches de pila de combustible.

1. Qué es el hidrógeno

El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica; es también el más ligero (hasta 12 veces más ligero que el aire), fruto de la unión de un protón y un electrón que forman la molécula diatómica H2.

En condiciones normales, el hidrógeno se encuentra en estado gaseoso y es incoloro e inoloro.

Además, es importante aclarar que aunque su uso como combustible es cada vez más frecuente no se obtiene como tal de la naturaleza, sino que es un vector energético (como la electricidad) que debe fabricarse.

Dicho de otro modo: el hidrógeno es un portador de energía, es decir, es una sustancia que puede almacenar y transportar la energía pero no es una fuente primaria de esta.

2. Cómo se obtiene hidrógeno

Ahora que sabemos que el hidrógeno no se encuentra como combustible en la naturaleza, la siguiente cuestión es saber cómo se produce.

Hay varias formas de obtener hidrógeno:

  • A partir de agua (electrolisis). El agua se descompone para formar hidrógeno y oxígeno; en esta reacción se necesita un aporte energético (DH positiva), que será suministrado mediante energía eléctrica
  • A partir de combustibles fósiles que son portadores de hidrógeno, porque lo contienen en su molécula. Para obtenerlo como gas hidrógeno, bastaría con hacerlos reaccionar con agua utilizando un catalizador para facilitar la reacción.
    Este proceso químico se denomina reformado con vapor de agua y requiere aporte de energía porque es un proceso endotérmico, en el que se obtienen como productos principales hidrógeno (H2) y monóxido de carbono (CO).
  • A partir de biomasa. La biomasa es materia que proviene de los seres vivos, tanto vegetales (residuos forestales, agrícolas, cultivos energéticos…), como animales (purines, vísceras…) en la que abundan los compuestos hidrogenados.

hidrógeno

3. Hidrógeno verde y los colores del hidrógeno

El hidrógeno se clasifica comúnmente entre verde, gris o azul en función de las materias primas o energías empleadas para su producción y las emisiones asociadas al proceso.

  • El hidrógeno gris es el que se obtiene en un proceso de producción que conlleva unas emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) elevadas
  • El hidrógeno azul (o bajo en carbono) se refiere al producido a partir de combustibles fósiles en procesos en los que se han incorporado sistemas de almacenamiento y captura de CO2
  • El hidrógeno verde o renovable se puede obtener mediante electrólisis, consumiendo electricidad procedente de energías renovables.

Dado que la electrolisis es el forma de obtener hidrógeno más empleada en la actualidad, le dedicamos algunas líneas más.

El proceso consiste en disociar la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno en estado gaseoso por medio de una corriente eléctrica continua.

Según la Agencia Internacional de la Energía, esta manera de obtener hidrógeno verde ahorraría los 830 millones de toneladas anuales de CO2 que se originan cuando este gas se produce mediante combustibles fósiles.

4. Qué ventajas aporta el hidrógeno como combustible

Vehículos COmerciales Ligeros de hidrógeno de Renault.

El hidrógeno es cien por cien sostenible: o emite gases contaminantes ni durante la combustión ni durante el proceso de producción.

Además, es fácil de almacenar, lo que permite su utilización posterior en otros usos y en momentos distintos al de su producción.

Por otra parte, es un elemento versátil -puede transformarse en electricidad o combustibles sintéticos y utilizarse con fines domésticos, comerciales, industriales o de movilidad- y fácilmente transportable, pues puede mezclarse con el gas natural hasta en un 20 % y viajar por sus mismos canales e infraestructuras.

5. Coches de hidrógeno

Los coches de hidrógeno son coches eléctricos que utilizan hidrógeno como fuente de energía; en lugar de una batería, contienen una pila de hidrógeno donde se genera la electricidad.

El gran problema del coche hidrógeno para convertirse en una alternativa real a los eléctricos de batería

El hidrógeno depositado en la pila de combustible reacciona con el oxígeno para liberar energía eléctrica que circulará a través de pilas de combustible y que, a su vez, mueve el motor eléctrico.

En otras palabras, a través de la pila de combustible de hidrógeno, se genera la electricidad necesaria para activar el motor del coche, con la única emisión de vapor de agua y nitrógeno.

Las principales ventajas de los coches de hidrógeno con respecto a los eléctricos de batería es que tienen más autonomía y necesitan menos tiempo para recargar (en este enlace hemos hecho un ranking con los coches eléctricos con carga más rápida).

También tienen desventajas, entre las que hay que destacar el precio que es más elevado.

6. Cuánto cuesta repostar hidrógeno

Jornada sobre hidrógeno del pasado 19 de septiembre en el CNH

El gasto medio para recargar los depósitos de un coche de hidrógeno oscila entre los 9 y los 10 euros cada 100 kilómetros aproximadamente, cifra similar a la que gasta un vehículo diésel o gasolina.

La autonomía media de los modelos actuales es de 800 km. El problema es que en España tan solo hay cinco hidrogeneras disponibles en Sevilla, Zaragoza, Huesca, Albacete y Puertollano (Ciudad Real).

7. Opciones a la venta en España

A día de hoy en España solo hay dos coches de hidrógeno a la venta: el Toyota Mirai y el Hyundai Nexo.

2 COMENTARIOS

  1. Panfleto publicitario con bastantes errores/omisiones:

    – El H2 lo controla la industria gas/petrolera/carbón ya que el 96% se produce a partir de gas/petróleo/carbón de manera muy contaminante.

    – Del 4% restante, la mayoría es Hidrógeno amarillo generado del mix. Menos del 1% es verde.

    – La hidrólisis del agua es ineficiente, comprimir el Hidrógeno implica mas pérdidas, el transporte lleva a pérdidas debido al pequeño tamaño de la molécula y la elevada presión, y su uso implica perdidas. Al final es un vector energético 3 veces menos eficiente que la electricidad.

    – Su combustión con aire produce NOx, que es venenoso, al igual que quemar cualquier combustible (gasolina, gasóleo, gas natural, etc)

    – No tiene ningún sentido económico ningún vehículo terrestre de Hidrógeno (ni coches ni trenes ni autobuses ni camiones), ya que las baterías son un mejor vector energético, 3 veces mas eficientes.

    – El Toyota Mirai es un coche de 5 metros de largo (mercedes clase s) con el maletero de un Polo y las plazas más justas que un Polo. Esto es debido a que oos tanques de Hidrógeno ocupan mucho espacio aunque están a 700 atmósferas.

    – Stellantis sacó la misma furgoneta en diesel, eléctrica a baterías y eléctrica a Hidrógeno. Los precios son de 30.000€, 45.000€ y 111.000€ respectivamente . Además el combustible mas barato asumiendo que tengas donde recargar/repostar costaría 180€, 50€ y 200€ respectivamente cada 100km. La autonomía de la diesel no es problema, la de la eléctrica son 330km, la del Hidrógeno son 350-380km (350 de km de hidrógeno, resto de batería). Esto implica que no existe ningún escenario en que la de hidrógeno tenga el más mínimo sentido.

    • ¿180€ cada 100km en un vehículo diesel? Me sale un consumo de 110 litros.

      “– Stellantis sacó la misma furgoneta en diesel, eléctrica a baterías y eléctrica a Hidrógeno. Los precios son de 30.000€, 45.000€ y 111.000€ respectivamente . Además el combustible mas barato asumiendo que tengas donde recargar/repostar costaría 180€, 50€ y 200€ respectivamente cada 100km.”

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