El fin de los motores de combustión, cada vez más cercano en el tiempo, está impulsando el desarrollo del hidrógeno. Sin embargo, para los vehículos pequeños no existe este tipo de opción. No es práctica la instalación de un tanque de alta presión para almacenar hidrógeno en uno de estos vehículos. Pero el Instituto Fraunhofer acaba de desarrollar una curiosa y práctica solución: POWERPASTE.
La solución que ofrece el Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM, en Dresde (Alemania), es un gran avance para la utilización del hidrógeno como combustible, tanto en e-scooters, como en otros vehículos y para otros sistemas.
Desde el Fraunhofer Institute explican que los vehículos de hidrógeno llevan un tanque reforzado que se alimenta a una presión de 700 bar. Dicho tanque alimenta una pila de combustible, que convierte el hidrógeno en electricidad y se encarga de impulsar el motor eléctrico del vehículo. Esta tecnología ya está muy desarrollada, hasta el punto de que hoy circulan por Alemania varios cientos de automóviles propulsados por hidrógeno. Y las infraestructuras de recarga siguen creciendo.
Pero todo ello no vale para los vehículos tipo scooter y motocicletas, ya que la sobretensión durante el llenado sería demasiado grande.
POWERPASTE, un gran invento
Investigadores del Fraunhofer Institute han creado un combustible de hidrógeno ideal para este tipo de vehículos, “POWERPASTE”, que se basa en hidruro de magnesio sólido.
El Dr. Marcus Vogt, investigador asociado de Fraunhofer IFAM, lo explica así:
“POWERPASTE almacena hidrógeno en forma química a temperatura ambiente y presión atmosférica para ser liberado bajo demanda”.
POWERPASTE sólo comienza a descomponerse a temperaturas de unos 250 °C; permanece seguro incluso cuando un e-scooter se para bajo un abrasador sol durante horas.
Además, el reabastecimiento es extremadamente simple. El usuario simplemente tiene que reemplazar un cartucho vacío por uno nuevo y luego rellenar un tanque con agua de red. Esto se puede hacer en casa o en cualquier lugar, incluso cambiando dicho cartucho en una estación de servicio.
La base del nuevo combustible
El material de partida de POWERPASTE es el magnesio, uno de los elementos más abundantes y, por lo tanto, una materia prima fácilmente disponible. El polvo de magnesio se combina con hidrógeno para formar hidruro de magnesio en un proceso realizado a 350 °C y de cinco a seis veces la presión atmosférica. A continuación, se añade un éster y una sal metálica para formar el producto terminado.
A bordo del vehículo, POWERPASTE se libera de un cartucho mediante un émbolo. Cuando se añade agua desde un tanque del vehículo, la reacción subsiguiente genera gas hidrógeno en una cantidad ajustada dinámicamente a los requisitos reales de la pila de combustible.
De hecho, sólo la mitad del hidrógeno se origina mediante POWERPASTE; el resto proviene del agua añadida. Según Vogt:
“POWERPASTE tiene así una enorme densidad de almacenamiento de energía.
Es sustancialmente mayor que la de un tanque de alta presión de 700 bar. Y en comparación con las baterías, tiene diez veces la densidad de almacenamiento de energía”.
Esto significa que la pasta ofrece una autonomía comparable, o incluso mayor, que la gasolina. Y también proporciona una autonomía mayor que el hidrógeno comprimido a una presión de 700 bar.
Utilidad y uso
Dada su densidad de almacenamiento de energía, el combustible es una opción interesante para automóviles y vehículos comerciales. Asimismo, puede utilizarse como extensor de autonomía para vehículos eléctricos. Incluso para alargar el vuelo de los drones grandes, para diferentes trabajos al aire libre o para los campistas que necesitan generar electricidad.
POWERPASTE tiene otro punto a su favor. A diferencia del hidrógeno gaseoso, no requiere una infraestructura costosa. Esto lo hace ideal para áreas que carecen de una infraestructura de este tipo. En lugares sin infraestructura de hidrógeno, las estaciones de servicio regulares podrían, por lo tanto, vender POWERPASTE en cartuchos o recipientes.
La pasta es fluida y bombeable. Por lo tanto, puede ser suministrada por una línea de llenado estándar, utilizando equipos relativamente baratos. Inicialmente, las estaciones de servicio podían suministrar cantidades más pequeñas de POWERPASTE y luego expandirse en línea con la demanda.
Esto requeriría un gasto de capital muy inferior al coste actual de una estación de llenado para bombear hidrógeno a alta presión. Ese coste es hoy de entre uno y dos millones de euros, frente a unas decenas de miles de euros que necesitaría una instalación para el POWERPASTE. Además, también es barato de transportar, ya que no hay costosos tanques de alta presión involucrados, ni el uso de hidrógeno líquido extremadamente frío.
Centro piloto previsto para 2021
Fraunhofer IFAM está construyendo actualmente una planta de producción para POWERPASTE en el Centro de Proyectos Fraunhofer para Almacenamiento de Energía y Sistemas ZESS. Esta nueva instalación, programada para entrar en funcionamiento en 2021, podrá producir hasta cuatro toneladas de POWERPASTE al año.
