Por qué el hidrógeno es el combustible del futuro en automoción

Ya hablé del hidrógeno hace año y medio, ahora vuelvo a la carga con una apuesta clara. Todos sabemos que existen coches que utilizan el hidrógeno como combustible, pero verlos, casi nadie los ha visto. Ocurre lo mismo que con las meigas gallegas. ¿Cómo es posible entonces que yo afirme que el hidrógeno es el combustible del futuro para los coches?

Los motivos dichos de forma rápida, y que ahora pasaré a explicar son los siguientes:

• El hidrógeno es fácil de fabricar de forma no contaminante.
• El excedente de producción eléctrica se puede guardar en forma de hidrógeno.
• Rellenar un depósito de hidrógeno en un coche es similar a hacerlo con gasolina.
• El rendimiento energético del hidrógeno es superior al de la gasolina.
• Reduciría drásticamente la dependencia energética de los países.

Vamos por partes, la fabricación del hidrógeno

El hidrógeno se considera el elemento más abundante en el Universo, pero no se encuentra fácilmente en estado libre, sino que aparece unido siempre a otros elementos, porque es muy reactivo, le gusta «juntarse» químicamente con otros. Si queremos hidrógeno para usarlo para cualquier cosa, hay que fabricarlo. De hecho se usa muchísimo en la industria (35 millones de Tm al año), en la producción de amoniaco, metanol y otros procesos industriales.

Cómo se produce el hidrógeno

La forma más económica, y la que se utiliza de forma mayoritaria, es la producción a partir de gas natural. ¡Espera! ¿Producimos hidrógeno, el famoso combustible no contaminante, a partir de gas natural? Sí, pero espera a ver el conjunto. Hay muchas formas de producir hidrógeno, y nos las explican muy bien en este artículo del CSIC. Paso a indicar las principales formas de producción, si quieres profundizar lo mejor es que comiences con la lectura del artículo del CSIC enlazado.

• Reformado de hidrocarburos y metanol (gas natural): Es el sistema utilizado desde hace décadas y el elegido en la actualidad por ser el más económico.
• Electrólisis de agua: Hay varios sistemas, y cada uno tiene unos costes energéticos diferentes.
• Biomasa celulósica.
• Procesos térmicos.
• Procesos termoquímicos.
• Reformado de etanol y azúcares.
• Biofotolisis de agua.

De todos estas formas de fabricar hidrógeno, nos quedamos con las fuentes renovables, que son las que realmente nos interesan para reducir (y  eliminar) la contaminación por la impulsión de nuestros coches. Aquí es donde tenemos que centrarnos. Es decir, nos olvidamos de los hidrocarburos, y nos centramos en los precursores no contaminantes utilizando energía renovable. Estas son las dos claves importantes en la producción de hidrógeno si queremos que tenga futuro: materia prima no contaminante y energía renovable para los procesos.

El precio de producir hidrógeno con fuentes renovables

De entre todos los métodos de producción de hidrógeno a partir de materias primas renovables, hoy por hoy nos tenemos que quedar con la hidrólisis del agua. Ahora bien, dentro de esto hay numerosas opciones que varían en la temperatura a la que se puede realizar el proceso y en los materiales de los electrodos, que se desgastan y estropean en el proceso. Existen numerosos estudios encaminados a la búsqueda de procesos más eficientes y el uso de electrodos económicos y duraderos. Podemos leer cosas como esta, esta, o esta.

No tengo duda de que en unos años más se podrán establecer procedimientos de producción de hidrógeno que sean económicos y por tanto que se puedan rentabilizar con un precio del combustible razonable. Este precio será razonable si se parece al precio de la gasolina y ofrece ventajas sobre un coche eléctrico enchufable.

Ventajas del coche de hidrógeno sobre el eléctrico enchufable

• Autonomía del vehículo: Es posible que se llegue a equiparar la autonomía de las baterías de los coches eléctricos a la autonomía que ofrece un coche de gasolina o de hidrógeno, pero solamente en vehículos pequeños.
• Tiempo de recarga: Enchufar un coche no parece que nos pueda llevar menos de veinte minutos para una recarga rápida del 80% de las baterías. Será mejorable, pero nunca llegará a los cinco minutos de llenar un depósito de combustible líquido.
• Espacio en el maletero: Parece que a muchos se les olvida que las baterías, además de pesar bastante (esto poco importa aquí), es que ocupan mucho espacio y nos dejan sin maletero. ¿Comparamos el espacio de maletero de los modelos comerciales que se ofrecen con gasolina o 100% eléctricos? Esa información no aparece de forma transparente en las webs de las marcas, así que no he podido consultarlo. Sin embargo, he visto un modelo japonés de gasolina y su equivalente híbrido enchufable. Siendo sólo híbrido, que no 100% eléctrico, el maletero  se reduce en unos 10cm de altura y desaparece el hueco para la rueda de repuesto. Lo siento, pero yo sin rueda de repuesto no salgo a la carretera.

El problema del suministro, las hidrogeneras

Hoy en día el suministro de electricidad para los coches eléctricos enchufables es ya un problema ya que sólo en determinadas zonas y aparcamientos públicos de las grandes ciudades puedes encontrar un enchufe. Aunque parezca mentira, se han vendido suficientes unidades de coches enchufables como para que exista una escasez de disponibilidad de puntos de recarga. Hoy por hoy, esto significa que es muy complicado enchufar un coche a la red para recargarlo salvo que instales una conexión en tu propia plaza de garaje (si es que la tienes en propiedad, claro).

El coste de la instalación de una hidrogenera es un problema, porque mientras no haya coches suficientes que la utilicen no hay quien amortice una inversión de este tipo. Será necesaria una apuesta estratégica desde las administraciones, y esto puede suceder cuando el precio de la energía eléctrica y las dificultades de enchufar un coche empujen a buscar alternativas. El precio de la energía eléctrica se va a encarecer, porque sería necesario producir casi el doble de energía eléctrica de la actual en España para abastecer un 100% de vehículos eléctricos enchufables. Eso tiene un coste de inversiones, y alto.

El problema del coste de las baterías de hidrógeno

Según los sesudos estudios de agencias internacionales, en 5 años se igualará el precio de los coches eléctricos y en 10 serán más baratos los eléctricos que los de combustibles fósiles. Esto quiere decir que en 10 años vamos a tener un problema de abastecimiento de energía eléctrica para nuestros coches, tanto por precio de la energía como por disponibilidad de puntos de recarga.

Teniendo en cuenta que para el año 2050 es posible que no se vendan coches de gasolina (así lo están legislando algunas administraciones), significa que dentro de 10 años habrá que apostar por una alternativa complementaria al coche eléctrico enchufable (aparte de por los otros motivos que he comentado antes).

Llegados a este punto, el freno más importante para la expansión del hidrógeno sería el coste de las baterías. ¿Seguro que en 10 años no se dispondrá de mejoras tecnológicas que permitan comercializar a precios razonables los coches de hidrógeno, como ahora los eléctricos?

La autonomía de los coches de hidrógeno

La autonomía de los vehículos de hidrógeno es mayor que la de los 100% eléctricos enchufables, y eso que tienen mucho menos tiempo de desarrollo comparado. El primer coche de pila de combustible de hidrógeno que se vende en España tiene más autonomía que el coche eléctrico enchufable que más kilómetros puede hacer. Sí es cierto que se especula con que la tecnología puede conseguir coches eléctricos con autonomías cercanas a los 1.000km y es probable que la autonomía de los coches de hidrógeno no aumente tanto en comparación.

Aun así, el tiempo de recarga de un coche enchufable no parece que se pueda reducir más allá de veinte minutos para un 80% de carga, y el coche de hidrógeno reposta prácticamente como un coche de hidrocarburos, llenando el depósito en cinco minutos. Esto hace que la autonomía de los eléctricos sea necesariamente mayor para competir en igualdad de condiciones de comodidad para viajes largos con un coche de hidrógeno.

Cuando digo «futuro», ¿a qué me estoy refiriendo?

Los coches eléctricos, especialmente los enchufables, ayudan a que ese futuro sea más cercano. Las petroleras de momento siguen teniendo un gran mercado. En el momento en que los coches eléctricos se vendan más que los de gasolina, tendrán que buscarse una diversificación de mercado. Es cierto que ya se han metido en la venta de electricidad, pero en ese punto de inflexión en el que empezarán a mermar los coches que usen gasolina, será el momento para que inviertan en producción y distribución de hidrógeno. A partir de ese momento podemos poner unos 10 años más hasta que se popularicen los coches de hidrógeno como ahora lo son los híbridos eléctricos y eléctricos puros. Y añadimos otros 10 años hasta que la cuota de mercado sea relevante.

En resumen tenemos que el hidrógeno será una realidad 20 años después del boom de los eléctricos actuales, lo cual sucederá en 2030. Según esto, para 2050 la decisión de compra estará entre un coche eléctrico enchufable o un coche de pila de combustible de hidrógeno.

Tengo que decir que personalmente espero que no haya que esperar tanto tiempo (si es que consideramos que 30 años es mucho tiempo). Si las legislaciones de los países y Europa adelantan el fin del combustible fósil para los coches, es decir, en vez de ponerlo en horizonte 2050 lo adelantamos al horizonte 2040, ganaríamos de cinco a diez años en la implantación del coche de hidrógeno.

Reconozco que mi apuesta por el hidrógeno es a largo plazo, que tiene mucho de «esperanza» en la mejora de la tecnología, pero creo que no es descabellado. Lo más importante, es que creo que al igual que ahora hay coches de gasolina y diésel, en el futuro habrá coches eléctricos y algo más. Ese algo más, por lo que parece, será el hidrógeno. Si no lo es, casi seguro que tendremos que buscar otra cosa, o dejar de movernos tanto para ir a trabajar (quien sabe, a lo mejor la solución a la movilidad está en no moverse).