La Viabilidad y el Impacto de los Motores de Hidrógeno en España: Opinión Experta de David Alonso Lorenzo

La Viabilidad y el Impacto de los Motores de Hidrógeno en España: Opinión Experta de David Alonso Lorenzo

En este post, analizamos el artículo de Ecoticias "España ante la oportunidad de construir la industria del futuro" y para ello consultamos a nuestro compañero David Alonso Lorenzo sobre la viabilidad y el impacto de los motores de hidrógeno en España. David, con amplio conocimiento y experiencia en vehículos eléctricos, nos ofrece una visión detallada sobre las innovaciones, eficiencia, competitividad, infraestructura, y el impacto ambiental de esta tecnología emergente. Además, compara los motores de hidrógeno con otras alternativas como los eléctricos a batería y aborda preocupaciones de seguridad y proyecciones futuras.

Esas son las preguntas que le hemos planteado:

•    El artículo menciona que España está desarrollando un motor de hidrógeno innovador. ¿Puedes explicar cuáles son estas innovaciones y si son realmente disruptivas en comparación con la tecnología existente?

El artículo se hace eco de la presentación en el CES por parte de Bosch de su motor combustión de hidrógeno, a la vez que presentaba sus avances el pila de combustible y en electrificación de vehículos.
Las características básicas del sistema de inyección de hidrógeno de Bosch se puede consultar en su web (https://www.bosch-mobility.com/en/solutions/powertrain/gas/injection-system-for-hydrogen-engines/)
Realmente no es un motor innovador como concepto de motor, si no como proyecto por parte de Bosch. No tiene (al menos tras consultar la información publicada por Bosch) ningún sistema innovador con respecto a otros fabricantes de motores de hidrógeno (como puede ser Cummins, por poner un ejemplo). Con lo que no hay nada disruptivo, más allá de que hacia tiempo que se había dejado en stand-by la combustión de hidrógeno y ahora Bosch lanza una apuesta importante.

•    Según el mismo, los motores de hidrógeno prometen alta eficiencia y rendimiento. ¿Estás de acuerdo con esta afirmación? ¿Qué factores específicos contribuyen a esta eficiencia y rendimiento en los motores de hidrógeno?

El hidrógeno posee un poder calorífico superior al resto de los combustibles fósiles (diesel, gasolina o GNC), presenta una elevada inflamabilidad y una alta velocidad de llama, lo que genera una mejora en la estabilidad de la combustión y permite mejorar el trabajo del motor en condiciones de mezcla pobre (como ya se hace con los sistemas de inyección directa de gasolina). Todo esto tiene como consecuencia aumentar el rendimiento del motor cuando combustiona hidrógeno.
No obstante, este rendimiento no es tan significativo como se publica en muchas noticias (como puede ser esta). En términos generales, se encuentra en el orden del 40-45% de rendimiento máximo (frente a un 25-30% de los motores de gasolina y GNC o 35-40% en el mejor de los casos para motores Diesel).
Si analizamos las emisiones contaminantes, aquí tenemos ventajas más claras con respecto al resto de combustible fósiles. Las emisiones de este tipo de motores son CO2, H2O y NOx, siendo prácticamente despreciables los hidrocarburos no quemados (HC), el CO o las partículas (PM). Con respecto a las emisiones de NOx, este tipo de motores requieren el uso de catalizadores SCR (urea) para cumplir con las normativas anticontaminantes vigentes.

•    Se sugiere que el coste de producción de motores de hidrógeno será competitivo en el futuro. ¿Es esto realista? ¿Qué barreras económicas existen actualmente y cómo podrían superarse?

Sin duda. Actualmente, un porcentaje importante de fabricantes,  parten del rediseño de motores diesel (normalmente), por medio de una adaptación de estos motores (fundamentalmente en la parte de inyección de combustible y escape).
La tendencia es ir al diseño desde 0 de este tipo de motores, a media que cada fabricante comprueba la fiabilidad de su producto y el grado de aceptación en sus potenciales clientes.
La competitividad de la fabricación de este tipo de motores va a depender (como siempre) de la demanda que tenga el mercado. Mientras más unidades se puedan fabricar, más rentable será las líneas de fabricación de motores de hidrógeno.

•    Se menciona que la infraestructura de hidrógeno está en desarrollo. ¿Crees que la infraestructura actual en España es suficiente para soportar una adopción masiva de vehículos de hidrógeno? ¿Qué pasos deben tomarse para mejorarla?

Actualmente es absolutamente imposible soportar una adopción masiva de vehículos de hidrógeno, al igual que es absolutamente imposible tener una penetración masiva de este tipo de vehículos en nuestro mercado.
Como toda nueva tecnología, requiere su tiempo de implantación, tanto en la parte de penetración en el mercado como de infraestructura necesaria. El ejemplo claro y cercano lo tenemos en el ámbito del VE.
Tanto en Europa como concretamente en España, se han y se están aprobando multitud de proyectos relativos a la generación y suministro de hidrógeno, con lo que es un sector que va a generar mucho empleo y va a permitir gradualmente que podamos tener vehículos de hidrógeno (sobre todo en el ámbito del transporte de mercancías o vehículo industrial en general)

•    El artículo compara los motores de hidrógeno con otros tipos de motores, como los eléctricos a batería. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas más significativas del hidrógeno frente a estas alternativas?

Es importante partir de la base de que la electrificación de vehículos es la tecnología más eficiente que tenemos actualmente, pero también hay que tener presente que no es una tecnología que sea aplicable y solucione todas las necesidades de movilidad.
Esto implica que sea necesario tener un abanico de tecnologías que den respuesta a todas las necesidades de movilidad existentes (ya sean VEs, vehículos de pila de hidrógeno y vehículos de combustión de efuels o de hidrógeno).
La principal ventaja de los vehículos de combustión de hidrógeno (frente a los VEs) es la autonomía (mucho más elevada) y el hecho de poder repostar en tiempos similares a los vehículos de GNC (un poco más largo que los tiempos de repostaje de los vehículos diesel o gasolina). En cambio esta grandísima ventaja choca frontalmente con la ausencia de infraestructura de repostaje de hidrógeno que tenemos actualmente en España.
Si nos centramos en el motor en concreto, el motor eléctrico sigue ganando la partida a cualquier otro motor que se base en la combustión, ya que seguirá siendo mucho más eficiente (hablamos de valores entorno al 70-80%), tendrá mucho más par motor a bajo régimen, un peso mucho más bajo que los de combustión y la ausencia de gases contaminantes.

•    Se habla del hidrógeno como una solución más ecológica. ¿Estás de acuerdo con la evaluación del artículo sobre el impacto ambiental de los motores de hidrógeno? ¿Qué aspectos medioambientales positivos y negativos deben considerarse?

Como comentaba anteriormente, un motor de combustión siempre tendrá emisiones contaminantes, con lo cual es complicado defender la afirmación de que es la solución más ecológica. El actual desarrollo de combustibles sintéticos y efuels también mejoran en sus emisiones contaminantes, con lo que también son soluciones que mejoran las emisiones contaminantes.
En cambio, si el hidrogeno lo empleamos para generar electricidad por medio de una pila de combustible, ahora si que que eliminamos las emisiones contaminantes y aprovechamos mejor el potencial energético de hidrógeno (sin perder de vista que el rendimiento de las “fuel cells” es limitado con las tecnologías que tenemos actualmente, alcanzando rendimientos máximos de entorno al 50-55%).
Lo que es aceptado por todo nuestro sector industrial, es que el hidrógeno representa una buena alternativa como sistema de almacenamiento de energía, conjuntamente con el almacenamiento en packs de baterías. Ambas formulas de almacenamiento podrán permitir un mejor aprovechamiento de las energías renovables.

•    ¿Qué opinas sobre las preocupaciones de seguridad asociadas con el uso de hidrógeno en vehículos, como la inflamabilidad y el almacenamiento? ¿Crees que el artículo aborda adecuadamente estos temas?

No los aborda adecuadamente.
El hecho de utilizar hidrógeno no dista apenas de la tecnología que tenemos en los vehículos de GNC. Hablamos de un gas inflamable acumulado en uno o varios depósitos a presión.
La diferencia estriba en que el GNC se acumular a unos 200-250bar frente al hidrógeno que tiene un abanico más amplio 300-700bar (en función del tipo de vehículo). Este aumento significativo de la presión se debe a que es necesario elevar mucho la presión para poder acumular los kg suficientes de hidrógeno para alcanzar las autonomías deseadas (comparables con los motores de combustión clásicos).
Es cierto que el hidrógeno es más inflamable que el GNC y que esto se complica con el hecho de que su llama es invisible, pero son aspectos técnicos que tenemos solventados y que necesitan una formación y capacitación concreta para sabe como manipular estos sistemas. Es exactamente igual a cuando empezamos a tener vehículos de GLP.

•    El artículo sugiere que los motores de hidrógeno podrían ser implementados a gran escala en el futuro cercano. ¿Cuál es tu opinión sobre esta proyección? ¿Qué desafíos técnicos y logísticos aún deben superarse?

No sé por donde irá el futuro de la automoción, ni que tecnología será la “ganadora”. Desde mi punto de vista, cada tecnología aporta una serie de ventajas frente al resto y es capaz de solucionar ciertas necesidades de movilidad. Mientras más opciones tengamos, más necesidades cubriremos sin tener que escoger una frente a las otras y esto podrá permitir que todas se puedan desarrollar y ser rentables desde el punto de vista de su fabricación.

•    ¿Qué predicciones harías sobre el desarrollo de esta tecnología en los próximos años?

Desde mi punto de vista, el VE tendrá una penetración importante sobre todo en el ámbito urbano y extra-urbano (con autonomías moderadas para cubrir las necesidades de movilidad diarias). Para el resto de necesidades de movilidad, considero que la pila de hidrógeno (en combinación con un pack de baterías enchufable) tendrá una aceptación importante cuando sea posible disponer de una red de suministro de hidrógeno adecuada. Y por último, tendremos en el mercado la combustión, en donde los nuevos combustibles tendrán cada día más espacio para aquellas aplicaciones en las que no encajen las anteriores o para aquellas personas que no se “vean” en el mundo de tecnología eléctrica y de hidrógeno.

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