Un vehículo eléctrico de baterías almacena toda la energía que necesita para moverse en un paquete de baterías, generalmente de iones de litio. La recarga se realiza a través de la red eléctrica. En los vehículos pila de combustible de hidrógeno la electricidad se genera gracias a la reacción que se produce en el interior de una celda electroquímica entre el hidrógeno contenido en los tanques presurizados y el oxígeno del aire.
El hidrógeno puede parecer una tecnología superior a las baterías. El repostaje es tan rápido como el de un vehículo de gasolina o diésel: aproximadamente cinco minutos, y proporciona grandes autonomías, más de 600 kilómetros. Además, las baterías intermedias que sirven de buffer energético entre la pila de combustible y el motor eléctrico son pequeñas. Solo actúan como intermediarias por lo que requieren menos materias primas no sostenibles, como el litio y el cobalto, para su fabricación.
La desventaja económica del hidrógeno
Aunque la experiencia de usuario de un vehículo de hidrógeno puede resultar atractiva, hay algunos inconvenientes a tener en cuenta. El primero es la creación, el transporte y el almacenamiento de ese hidrógeno. Las pérdidas energéticas son del 45% solo en la producción mediante la electrolisis, la licuación y el transporte. Del 55% restante hay que restar la pérdida por la transformación del hidrógeno en electricidad dentro del vehículo Por lo tanto, según el modelo, la eficiencia ronda entre un 25 y un 35 por ciento.
Además, hay un impacto ambiental en términos de emisiones de CO2 en todos estos procesos que van del pozo a la rueda. Por último, al coste económico que supone implementar una red de repostaje de hidrógeno que diera un servicio fiable y garantizado hay que añadir el precio de una tecnología nueva para el comprador final. Actualmente la tarifa mínima que hay que pagar por un Hyundai Nexo es de 73.450 € y por un Toyota Mirai 74.200 €.
El ingrediente que faltaba para abaratar costes
Recientemente, un grupo de investigadores japoneses de la Escuela de Ingeniería de Chiba ha publicado un estudio en el que asegura descubierto el secreto para crear pilas de combustible mucho más eficientes y económicas. La clave reside en añadir un ingrediente que a los humanos nos sirve también para ser más ‘eficientes’: la cafeína.
En términos generales, una celda de combustible, en este caso hidrógeno, convierte su energía química y la de un oxidante en electricidad. Si al hidrógeno se le aplica oxígeno y, gracias al platino que descompone las moléculas, se obtiene energía. Sin embargo, el coste de ese platino es muy elevado, alrededor de 30.000 € por kilogramo. La cafeína podría resolver este problema.
En el estudio publicado en la revista Communications Chemistry, al usar una solución líquida de electrolitos con cafeína, esta sustancia logra aumentar la actividad de la reacción de reducción de oxígeno. Esto disminuye la cantidad de platino necesario para que la pila funcione, abaratando su coste y mejorando sustancialmente su eficiencia.
Aunque parece poco probable que esta tecnología se aplique a los vehículos de pila de combustible de hidrógeno de manera inmediata, hay sectores que podrían beneficiarse enormemente de ella, además de favorecer la conservación del medio ambiente y de reducir la explotación de recursos naturales.
Desde coches eléctricos a grandes camiones de mercancías, pasando por trenes, barcos e incluso aviones, todos estos sectores necesitan electrificarse y buscan la oportunidad de aprovechar este y otros avances de la ciencia.
