Contras de las pilas de combustible

Los elevados costes de fabricación, la eficiencia inferior a la óptima en la producción y fabricación, y los complicados requisitos de almacenamiento y transporte también han impedido que las pilas de combustible de hidrógeno se conviertan en una tecnología ampliamente adoptable para los vehículos de consumo.

Sin embargo, para las aplicaciones industriales, la pila de combustible de hidrógeno tiene más sentido para aquellos que pueden permitirse la infraestructura necesaria para soportarla. En este blog, trataremos las ventajas y desventajas de las pilas de combustible de hidrógeno utilizadas para alimentar equipos de manipulación de materiales.

Las pilas de combustible de hidrógeno no producen emisiones de CO2 durante su funcionamiento, aunque su producción no sea necesariamente libre de carbono. Esto les da una ventaja sobre los vehículos con motor de combustión, que pueden emitir pequeñas cantidades de monóxido de carbono venenoso y requieren salas bien ventiladas para su uso en interiores.

El proceso de recarga de las pilas de combustible de hidrógeno es fácil y lleva unos tres minutos, en comparación con el proceso más largo y complejo de cambiar una gran y pesada batería de plomo-ácido cuando hay que cargarla.

Combustible de hidrógeno

El hidrógeno es el elemento más simple. Cada átomo de hidrógeno tiene un solo protón. El hidrógeno es también el elemento más abundante en el universo. Las estrellas, como el sol, están compuestas principalmente por hidrógeno. El sol es esencialmente una bola gigante de gases de hidrógeno y helio.

En la Tierra, el hidrógeno sólo se encuentra de forma natural en forma de compuestos con otros elementos en líquidos, gases o sólidos. El hidrógeno combinado con el oxígeno es el agua (H2O). El hidrógeno combinado con el carbono forma diferentes compuestos -o hidrocarburos- que se encuentran en el gas natural, el carbón y el petróleo.

Los vectores energéticos permiten transportar la energía en una forma utilizable de un lugar a otro. El hidrógeno, al igual que la electricidad, es un vector energético que debe producirse a partir de otra sustancia. El hidrógeno puede producirse -separarse- a partir de diversas fuentes, como el agua, los combustibles fósiles o la biomasa, y utilizarse como fuente de energía o combustible. El hidrógeno tiene el mayor contenido energético de todos los combustibles comunes en peso (unas tres veces más que la gasolina), pero tiene el menor contenido energético en volumen (unas cuatro veces menos que la gasolina).

Productores de hidrógeno

El hidrógeno (H2) es un combustible alternativo que puede producirse a partir de diversos recursos nacionales. Aunque el mercado del hidrógeno como combustible para el transporte está en sus inicios, el gobierno y la industria están trabajando para lograr una producción y distribución de hidrógeno limpia, económica y segura para su uso generalizado en vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV). Los FCEVs ligeros ya están disponibles en cantidades limitadas para el mercado de consumo en regiones localizadas a nivel nacional y en todo el mundo. El mercado también se está desarrollando para los autobuses, los equipos de manipulación de materiales (como las carretillas elevadoras), los equipos de apoyo en tierra, los camiones medianos y pesados, los barcos y las aplicaciones estacionarias. Para más información, consulte las propiedades del combustible y el Centro de Recursos para el Análisis del Hidrógeno.

El hidrógeno es abundante en nuestro entorno. Se almacena en el agua (H2O), los hidrocarburos (como el metano, CH4) y otras materias orgánicas. Uno de los retos de utilizar el hidrógeno como combustible es extraerlo de forma eficiente de estos compuestos.

Aunque la producción de hidrógeno puede generar emisiones que afecten a la calidad del aire, dependiendo de la fuente, un FCEV que funcione con hidrógeno sólo emite vapor de agua y aire caliente como escape y se considera un vehículo de cero emisiones. Se están realizando grandes esfuerzos de investigación y desarrollo para que estos vehículos y su infraestructura sean prácticos para su uso generalizado. Esto ha llevado a la puesta en marcha de vehículos ligeros de producción para los consumidores minoristas, así como a la implantación inicial de autobuses y camiones de carga media y pesada en California y a la disponibilidad de flotas en los estados del noreste.

Pros y contras del hidrógeno

Descarbonizar el planeta es uno de los objetivos que los países de todo el mundo se han marcado para 2050. Para lograrlo, descarbonizar la producción de un elemento como el hidrógeno, dando lugar al hidrógeno verde, es una de las claves, ya que éste es actualmente responsable de más del 2 % de las emisiones totales de CO2 a nivel mundial. Descubra cómo se consigue y cuál será su impacto en las próximas décadas.

El hidrógeno es el elemento químico más abundante en la naturaleza. Como señala la AIE, la demanda mundial de hidrógeno para su uso como combustible se ha triplicado desde 1975 y ha alcanzado los 70 millones de toneladas anuales en 2018. Además, es una fuente de energía limpia que solo emite vapor de agua y no deja residuos en el aire, a diferencia del carbón y el petróleo.

El hidrógeno tiene una larga relación con la industria. Este gas se ha utilizado como combustible para coches, naves aéreas y espaciales desde principios del siglo XIX. La descarbonización de la economía mundial, un proceso inaplazable, dará más protagonismo al hidrógeno. Además, si su coste de producción se reduce en un 50 % de aquí a 2030, como prevé el Consejo Mundial del Hidrógeno, estaremos sin duda ante uno de los combustibles del futuro.