Nueva era del Combustible: Hidrógeno para automóviles.

Los grandes retos y restricciones impuestos por la ONU y la Comunidad Europea para hacerle frente al cambio climático, afecta especialmente a la industria del automóvil, debido a que se considera altamente contaminante. De allí, la necesidad de cambiar los efectos nocivos contra el medio ambiente.

La parte de la industria automotriz que se encarga del transporte pesado utiliza tradicionalmente el gasoil (Diésel) como combustible para mover los motores. La potencia necesaria para mover estos vehículos es bastante considerable y en la actualidad no se disponen de motores y baterías eléctricas con la capacidad suficiente para sustituir el motor de combustión interna, por esta razón se ha buscado el hidrógeno como una alternativa para sustituir el gasoil.

Otra circunstancia que debe tomarse en consideración, son las grandes inversiones hechas en motores de combustión; a este respecto, el combustible de hidrógeno, constituye una manera de buscar la rentabilidad sobre los gastos de funcionamiento y mantenimiento.

¿Qué es el Hidrógeno?

Acciona, hidrógeno verdeEl hidrógeno es el elemento más abundante en la naturaleza, se encuentra presente inclusive en las estrellas como el sol, por eso siempre se pensó en su utilidad como combustible. No obstante, el principal problema con el hidrógeno radica en que, cuando se encuentra en estado natural, está asociado a otros compuestos como el aire o el agua y para obtenerlo de forma pura, es necesario separarlo de estos elementos.

Química, Circulos, H2, HidrógenoDe hecho, la forma más conocida de obtenerlo es por medio de la electrólisis, que básicamente consiste en descomponer el agua por medio de una corriente eléctrica. Este proceso puede utilizar electricidad proveniente de diversas fuentes, según el tipo de origen energético para realizar la electrólisis, puede liberarse o no, calor y CO2 al ambiente.

El hidrógeno toma diversos nombres, Hidrógeno Verde, Hidrógeno azul, Hidrógeno violeta, etc., según la energía usada para su obtención. Por ejemplo, para lograr como efecto: cero contaminaciones al ambiente, debe utilizarse energía solar, hidráulica o eólica. Al hidrógeno producido por estos tipos de energías limpias es llamado hidrógeno verde.

Retos tecnológicos.

• El hidrógeno arde 3 veces más rápido que la gasolina y 7 veces más que el gasoil por eso es necesario modificar el sistema de enfriamiento de las cámaras de los vehículos pesados. Se está contemplando la posibilidad de inyectar agua para optimizar el enfriamiento.
• La lubricación del motor es deficiente y debe ser mejorada, la pulverización de los lubricantes es la opción que se está evaluando. En todo caso, el vehículo pesado debe utilizar lubricantes sintéticos.
• El sistema de inyección y control del combustible de hidrógeno debe ser adecuado a los nuevos cambios. Toda la electrónica tendrá que ser modificada.
• Los cilindros también deben ser objeto de pequeños cambios.
• Debido a las características del hidrógeno se debe instalar un tanque para los vehículos más robustos y pesados, más grande que un tanque convencional de gasolina o gasoil; por tanto, ocupará mayor espacio.
• En cuanto a la distribución y almacenaje del hidrógeno, también se presentan algunos escollos, como las muy bajas temperaturas y altas presiones a las que se licúa. Los reservorios de hidrógenos deben tener una alta resistencia debido a las grandes presiones que debe tener el gas en el contenedor. También se está implementando el almacenaje en gran escala de hidrógeno en minas o cavernas subterráneas de sal.
  
• Deberá implementarse un sistema de estaciones surtidoras de hidrógeno (hidrogeneras) que garanticen el abastecimiento.

Riesgos de utilizar hidrógeno como combustible.

Un tranvía con pila de combustible de hidrógeno imágenes de archivo libres de regalíasTodos los combustibles utilizados para la movilización de vehículos tienen potencialmente riesgos a explosiones e incendios. El hidrógeno como combustible no es la excepción, tragedias como la del dirigible alemán (1940) Hindenburg o los fracasos espaciales como El Challenger (1986) son ejemplos de la peligrosidad que contempla su uso inadecuado o imprudente. Para el manejo de cualquier combustible debe controlarse la conjunción de tres factores: Fuente de ignición (calor o chispa), oxidante (oxígeno o aire) y combustible, en este caso, el hidrógeno.

1. El hidrógeno, es insípido, inodoro e incoloro. Es indetectable por los humanos. Esto es muy peligroso en el caso de fugas.
2. En caso de fugas confinadas o ambientes cerrados, siendo el hidrógeno 14 veces más liviano que el aire, puede desplazar a éste y ocasionar ahogamiento por falta de oxígeno.
3. Tiene un bajo punto de ignición espontánea, comparado con los hidrocarburos. En caso de confinamiento, puede encenderse con mínima energía.
4. Si el hidrógeno llegara a encenderse, la llama que emana es transparente; lo que podría ocasionar quemaduras, debido a la peligrosa falta de percepción visual del fuego.
5. El rápido cambio de estado líquido a gas puede producir explosiones de presión, las cuales se podrían controlar añadiendo válvulas de alivio de presión.

6. Estos inconvenientes pueden superarse con detectores y una buena ventilación. Otro factor que puede ayudar a resolver los inconvenientes del uso del combustible de hidrógeno es la ingeniería de diseño, que puede utilizar las características a simple vista negativas del elemento y transformarlas en ventajas comparativa.

Conclusiones.

El hidrógeno es el elemento más abundante en la naturaleza, su futuro y presente como combustible parece indescartable. Todas sus desventajas no son más que retos tecnológicos. Una virtud que no puede obviarse es su relación amigable con el medio ambiente. Estos factores aseguran su protagonismo.

Por otra parte, los combustibles fósiles son relativamente escasos. La mayor duda que surge con el uso del hidrógeno es su aplicación en motores eléctricos o de combustión interna. En todo caso lo que está en juego, sería el destino final o desaparición del motor de combustión interna.