Durante la anterior década, la electrificación, pila de combustible a hidrógeno incluida, arrojaba serias dudas. Hoy, los últimos avances tecnológicos han cambiado las reglas del juego. La pregunta ya no es si conduciremos coches a hidrógeno, sino cuándo llegarán a gran escala.
Las teorías sobre las claras ventajas del hidrógeno como combustible en automoción llevan décadas asaltando a la industria. El elemento más abundante en nuestro Universo ofrece una eficiencia única para generar energía eléctrica produciendo solo calor y agua como subproductos. Se trata de una base ideal para los vehículos de cero emisiones, a la par que para canalizar el potencial de las energías renovables. Ese valor de sostenibilidad que presenta otorga grandes esperanzas para conseguir el objetivo de la descarbonización.
La «ignición» de la tecnología de la pila de combustible hidrógeno
Si la cosa pinta tan bien con el hidrógeno, ¿por qué no se ha explotado antes? Lo cierto es que implementar esta tecnología requería un grado de madurez tecnológica, que a la vez se sustentaba sobre grandes inversiones. A esto se le suma otro factor, el de la concienciación hacia un cambio de paradigma en la industria de la automoción, acelerado por las urgencias medioambientales.
Fabricantes como Hyundai se han adelantado a esta vorágine. Su afán por la innovación en el transporte alcanza áreas diferentes. Si los coreanos han demostrado su versatilidad con la electrificación al ser los únicos en ofrecer en sus modelos las cinco tecnologías eléctricas disponible en la actualidad, su trabajo con la pila de combustible (que constituye una de esas cinco patas) no es una excepción.
Buena parte de la historia de la pila, tal y como hoy la conocemos, la ha escrito Hyundai. Su primer equipo de desarrollo data de 1998, en Corea, con el denominado Proyecto Mercurio. De este salieron los primeros prototipos de motorizaciones. La evolución de las mismas las llevó a integrarse y evolucionar a través de algunas de las generaciones del Hyundai TUCSON FCEV el Hyundai ix35 FCEV, para culminar en el Hyundai NEXO que hoy conocemos. Como pioneros, Hyundai fue el primer fabricante del mundo en matricular un coche a hidrógeno en muchos mercados, el español incluido.
Expectativas y desafíos en torno al hidrógeno para automoción
Como se puede comprobar, han pasado más de 20 años desde que la industria iniciara la apuesta con la pila de combustible. ¿Qué podemos esperar de esta tecnología en los próximos años? Para analizar las expectativas actuales es preciso poner el foco sobre los fabricantes que más están apostando por ello. Hyundai es uno de ellos. Su hoja de ruta Hyundai Vision 2040 nos ofrece bastante pistas sobre cómo evolucionará la movilidad a hidrógeno en esta y las próximas décadas.
En la presentación de su plan, el fabricante coreano se hizo eco de las proyección de la autoridad internacional en que se ha convertido el Consejo del Hidrógeno. Según estos, «la energía del hidrógeno representará el 18% de la demanda energética mundial en 2050, con un tamaño de mercado de 2,5 billones de dólares. La popularización de la energía del hidrógeno también ayudará a reducir las emisiones de CO2 en más de seis mil millones de toneladas al año, al mismo tiempo que creará más de 30 millones de nuevos puestos de trabajo».
Sin embargo, ¿qué ha de tener un coche a hidrógeno para poder existir en el mercado actual? La respuesta es más bien sencilla. Y es que modelos como el Hyundai NEXO ya han alcanzado un gran grado de madurez tecnológica.
Es decir, el coche a hidrógeno «ya está listo para usarse». El desafío, por tanto, se encuentra más bien en otros factores, como su adaptación a los procesos de fabricación, la reducción de costes en los mismos o la producción o distribución del hidrógeno. Vamos a hacer balance de esos desafíos y cómo la industria de la automoción planea superarlos dividiéndolos en dos grupos: los que se refieren a los vehículos y los relacionados con el hidrógeno como combustible.
Una revolución tecnológica en la autonomía, costes y tamaño
Aunque hemos mencionados con la pila de combustible ha alcanzado un grado de madurez suficiente, eso no quiere decir que no se siga innovando en su perfeccionamiento. Por una parte, el problema que era la autonomía del coche a hidrógeno ha terminado por resolverse. Hoy, el Hyundai NEXO homologa 666 kilómetros de autonomía gracias a dos tanques que albergan 6,33 kg de Hidrógeno a 750 bares.
Este último factor, el de la presión a la que se almacena el hidrógeno en los tanques, fue la gran conquista para la autonomía realizada la anterior década y en la que Hyundai tuvo mucho que ver. En 2013, el prototipo del ix35 lograba doblar la presión que hasta ahora aguantaban el sistema, alcanzando los 700 bares. Muy posiblemente, en el futuro seguiremos asistiendo a avances en este apartado.
Sin embargo, este no es el único hito. Otra de las grandes batallas técnicas tiene que ver con aligerar los costes para la motorización. El frente abierto en la actualidad se dirige a reducir la cantidad de metales preciosos en la pila. El más famoso, el platino, es mas caro que el oro y 50.000 veces más que el acero.
En la pila es esencial para la catálisis, una de las primeras reacciones químicas que operan en esta tecnología. Poco a poco, los equipos de investigación e ingenieros de fabricantes como Hyundai han conseguido ir reduciendo la cantidad de platino. Otros intentos se dirigen a sustituir el platino por otras soluciones. Este mismo año, unos investigadores de la Universidad de Cornell tuvieron éxito con un nuevo catalizador 475 veces más barato.
Aparte de ello, otras líneas de avance en la que se mueven los fabricantes es la de conseguir reducir el espacio dedicado a la motorización y los depósitos de hidrógeno, más allá de incrementar la presión tolerada. Prueba de lo que supone ese espacio es que, a estas alturas, todavía se hace complicado pensar en introducir la pila en los segmentos de menor tamaño. De ahí que los prototipos más famosos de turismos sean SUVs o grandes berlinas. Conseguir bloques más compactos permitirá, además, incrementar la habitabilidad aún más.
En ese sentido, Hyundai ya ha avanzado algunas de las innovaciones técnicas que introducirá en sus modelos a hidrógeno a finales de esta misma década. Se trata de una nueva generación de motorizaciones que reducen su tamaño en un 30% y los costes de producción en un 50%. De esta manera, materializarán dos nuevos propulsores: un motor de 100 kW (136 CV) y otro con 200 kW (272 CV). Mientras que el bloque menos potente se destinará a los turismos, por ser más compacto; el de 200 kW irá a para al corazón de sus vehículos comerciales y de transporte de mercancías.
Así, Hyundai ha presentado seis nuevos prototipos de coches a hidrógeno, que además, combinan algunas de las tecnologías de futuro. Los modelos sugerían diversas funcionalidades, desde las dirigidas al transporte pesado, hasta otros con espíritu deportivo. Los concepts desvelados han sido: Trailer Drone, e-Bogie, Vision FK, Rescue Drone, RHGV y H Moving Station.
El hidrógeno verde y su distribución
Precisamente, el prototipo de camión H Moving Station nos sirve de ejemplo para el siguiente punto. Este vehículo es, en realidad, una hidrogenera móvil. De este modo, su diseño se ha subordinado a esta función, la de suministrar hidrógeno a los conductores.
Sin embargo, antes de alimentar las estaciones de suministro, otro de los verdaderos desafíos con el hidrógeno se localiza en su producción. En la actualidad, el objetivo fijado por gobiernos y principales agentes de la industria es ser capaces de generar el denominado hidrógeno verde a través de electrólisis, es decir, aislando el hidrógeno del agua. Para ello, la Unión Europea ha tomado cartas en el asunto, impulsando un plan para lograr los desarrollos necesarios que se apliquen en plantas de producción de hidrógeno.
Aunque los medios son diferentes, comparten el mismo objetivo de los coches eléctricos para ser alimentado por energía renovable que suponga emisiones contaminantes casi nulas. Aparte de esto, el hidrógeno también tiene pendiente desplegar una red de suministro y de estaciones de servicio o hidrogeneras.
En Europa, la UE también se ha involucrado de lleno en ello. El año pasado, anunció la norma que hará obligatorio para los países que en 2030 exista una red que posibilite repostar hidrógeno cada 150 kilómetros como máximo. Por delante queda bastante trabajo e inversión porque, a finales de 221, el continente solo contaba con 228, de las que cuatro estaban en España.
¿Y ahora qué podemos hacer?
Ante esto, al hidrógeno todavía le quedan años para poder solventar los obstáculos que hemos mencionado. Eso sí, ya pocos dudan de la implantación de esta tecnología vital para alcanzar los objetivos de descarbonización. Tan fundamental como esto han sido los frutos logrados por las otras cuatro tecnologías eléctricas del mercado que Hyundai comercializa en solitario.
El hito de las cero emisiones del Hyundai NEXO también lo poseen los modelos 100% eléctricos de la firma coreana: el Hyundai KONA o Hyundai IONIQ 5. Este último también destila una madurez adelantada a su generación. En su carta de presentación destaca una autonomía de hasta 507 kilómetros en ciclo mixto WLTP. En el fondo, esa cifra ya no está tan alejada de los 666 kilómetros de recorrido a base de hidrógeno del Hyundai NEXO.