Los autos con celdas de combustible de hidrógeno podrían eventualmente acelerar las baterías que funcionan con baterías debido a su capacidad de proporcionar un transporte ecológico con energía verde casi ilimitada, fanáticos por La tecnología dice, pero hay algunos obstáculos enormes para saltar primero.
La energía de la batería parece haber ganado la carrera para reemplazar el motor de combustión interna (ICE) y su supuesta amenaza de emisión de dióxido de carbono para el planeta. Tesla está en el carril rápido, liderado por el Model3, con celdas de combustible detenidas en la línea de inicio. Pero la ventaja ambiental incorporada de las celdas de combustible podría darle la victoria a largo plazo.
Los datos de IHS Markit sugieren que la batalla ha terminado, con su predicción de que para 2032 la producción de vehículos eléctricos con batería (BEV) alcanzará casi 18 millones al año, con vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV) en menos de 500,000.
La energía de la batería plantea algunas preocupaciones ambientales . La minería de metales cruciales como el cobalto, el litio, el níquel y el cobre a menudo puede generar inquietudes sobre la seguridad de los trabajadores y el medio ambiente. El reciclaje es un desafío que induce CO2, mientras que los autos eléctricos más pesados arrojan más partículas de llantas que amenazan la salud. En países como Alemania, donde el carbón todavía se usa para generar electricidad, la ventaja de CO2 no existe.
Los agnósticos dicen que la producción de hidrógeno por métodos tradicionales consume la misma cantidad de dióxido de carbono (CO2) que la que ahorra el proceso de pila de combustible, y la capacidad renovable de la energía eólica, solar e hidroeléctrica fuera de las horas pico para proporcionar suficiente material a un precio competitivo, simplemente no existe E incluso si fuera así, los costos de distribución y almacenamiento serían prohibitivos, según el profesor Gautam Kalghatgi, profesor visitante de Ingeniería Mecánica en el Imperial College de Londres y Ciencias de la Ingeniería en la Universidad de Oxford.
Los cínicos más agresivos, como Elon Musk de Tesla Inc, descartan la idea simplemente como "celdas de tontos, no celdas de combustible" y "alucinantemente estúpidas", pero Los fabricantes todavía están invirtiendo grandes cantidades en la tecnología, probablemente más como una póliza de seguro para protegerse contra un rival que desbloquea sorprendentemente la clave de su viabilidad económica. Apenas la semana pasada, el padre y fabricante de camiones de Mercedes, Daimler, anunció un acuerdo con Volvo Trucks para compartir los costos de desarrollo, producción y venta de vehículos pesados que funcionan con tecnología de celdas de combustible. El objetivo declarado era tener grandes camiones de largo recorrido con pilas de combustible listos para el mercado después de 2025. Pero al mismo tiempo, Daimler dijo que estaba poniendo en espera los planes para un automóvil con pilas de combustible por un tiempo. Había fabricado algunos modelos GLC F-Cell.
¿Qué ventajas tienen las pilas de combustible de hidrógeno sobre las baterías? Arval, parte del banco francés BNP Paribas Group, enumera estas ventajas y desventajas.
· Reabastecimiento de combustible más rápido en comparación con la carga de un automóvil eléctrico: de 3 a 5 minutos al igual que un vehículo de gasolina.
· Sin emisiones nocivas; solo agua.
· Impresionante alcance de alrededor de 300 millas, a la par con los vehículos convencionales.
· Buenos niveles de eficiencia; los trenes de potencia de las celdas de combustible son mucho más eficientes para extraer energía del hidrógeno que los automóviles tradicionales para extraer energía de la gasolina o el diesel. Admite que:
· Los lugares de reabastecimiento de combustible son escasos.
· Aunque el costo de alimentar un automóvil de hidrógeno sería similar a los combustibles tradicionales, el desarrollo de la tecnología no es barato, ni tampoco es almacenar o mover el hidrógeno.
· Y una que no dio: la electricidad debe ser renovable, de lo contrario no habrá ganancia de CO2.
Mientras tanto, la noticia de un gran avance en el almacenamiento a bordo de hidrógeno parecía mitigar un problema importante con las celdas de combustible y los automóviles, el Gran costo de almacenamiento seguro y adecuado. Se dijo que la tecnología llamada "esponja de baño" podía retener y liberar grandes cantidades de hidrógeno a menor presión y, por lo tanto, a un menor costo. La "esponja de baño" fue desarrollada por el profesor Omar Farha de la Universidad Northwestern.
BMW dice que varias tecnologías coexistirán durante algún tiempo todavía, y las celdas de combustible de hidrógeno podrían ser la cuarta opción después de la gasolina, el diesel y la batería eléctrica.
"Los modelos de gama alta de nuestra familia X (4x4) serían candidatos especialmente adecuados aquí", dijo el ex miembro de la junta de I + D de BMW, Klaus Froehlich, en un comunicado en marzo que detalla el concept car BMW i Hydrogen NEXT. BMW aún no tiene planes para llevar este automóvil al mercado, diciendo que aún no es el momento adecuado, ni la infraestructura en su lugar.
“En nuestra opinión, el hidrógeno como portador de energía debe producirse primero en cantidades suficientes a un precio competitivo utilizando electricidad verde. Luego, el hidrógeno se utilizará principalmente en aplicaciones que no se pueden electrificar directamente, como el transporte pesado de larga distancia ", dijo Froehlich.
BMW abandonó su plan original de hidrógeno, que utilizaba el gas para quemar y alimentar sus motores de gasolina. Ahora ha adoptado la celda de combustible, que produce electricidad a bordo para alimentar un motor eléctrico.
BMW también está trabajando con Toyota Motor en tecnología de celdas de combustible y la compañía japonesa vende algunos ejemplos de la tecnología con su Mirai. Otros FCEV incluyen el Honda Clarity y el Hyundai Nexo.
Bloomberg New Energy Finance, en un informe reciente, señaló las posibilidades de la energía del hidrógeno, pero dijo que tomaría un fondo de subsidio del gobierno global de $ 150 mil millones durante 10 años para hacerlo. Puedes suponer que la reciente aparición rápida de la crisis del coronavirus lo pondrá en espera por un año o dos.
La Unión Europea (UE) está impulsando un programa de hidrógeno, que también estará dirigido a la aviación y la industria pesada. La legislación de la UE sobre el CO2 para automóviles y SUV requiere un consumo promedio de combustible equivalente a 92 millas por galón estadounidense para 2030, por lo que los fabricantes agradecerían la disponibilidad de un combustible alternativo sin CO2. Las regulaciones de la UE se acercan a exigir que todos los autos nuevos en 2030 funcionen con baterías, pero hasta ahora los autos eléctricos solo han llegado con éxito a segmentos de alto precio. La unidad está en marcha para construir un automóvil eléctrico de mercado masivo para 2030, pero los pronosticadores predicen que esto fallará. Según IHS Markit, la producción mundial de sedanes y SUV con motor solo con batería en 2030 solo alcanzará el 15,9% del mercado, mientras que la gasolina, el diésel y los híbridos suaves (motores de combustión interna (ICE) impulsados por electrificación adicional) aún habrán terminado. 70% En un mundo sano, la UE debería impulsar a los fabricantes a producir vehículos ICE más eficientes.
Mientras tanto, el investigador de inversiones estadounidense Energy & Capital informó que el Hydrogen Council, un equipo corporativo global establecido para impulsar la tecnología, estima que para 2050, el hidrógeno impulsará más de 400 millones de automóviles y SUV, hasta 20 millones de camiones y 5 millones de autobuses. El hidrógeno proporcionará el 18% de la energía mundial.
David Wenger, gerente general de Wenger Engineering Gmbh de Alemania, dirige los cargos por la adopción de celdas de combustible en Europa y organiza seminarios regulares sobre cómo las celdas de combustible son inevitables.
Wenger dijo que ha comenzado una gran inversión para adoptar el hidrógeno, con compañías como Toyota y Hyundai a la vanguardia y mostrando cómo funciona la tecnología.
"La gente está empezando a darse cuenta de los beneficios del hidrógeno a medida que la industria intenta cumplir con las obligaciones del Acuerdo de París sobre el cambio climático y los inversores se están mudando para ayudar a mejorar el producto y reducir los costos", dijo Wenger en una entrevista telefónica.
La disponibilidad de hidrógeno en Europa no será un problema utilizando el exceso de capacidad de energía renovable de parques eólicos en Alemania, Dinamarca, los Países Bajos, Escocia y la energía hidroeléctrica en Suiza, mientras que la industria química alemana produce hidrógeno que acaba de quemarse como desperdicio
¿Por qué los compradores de automóviles deberían elegir pilas de combustible en lugar de baterías eléctricas?
“La energía de la batería no es la solución para todo. Aquellos que viven en grandes ciudades, por ejemplo, encontrarán muy difícil recargar los autos eléctricos. El cambio al hidrógeno será lento pero seguro, y para 2030 supondría que tal vez el 5% de los automóviles y camiones en Alemania funcionarían con pilas de combustible ”, dijo Wenger.El profesor Kalghatgi dice que el hidrógeno para el transporte es más un desarrollo de nicho para explotar el exceso de energía renovable que actualmente se desperdicia.
Empresas como el proyecto solar marroquí no producirán hidrógeno a un precio suficientemente bajo y serán difíciles de ampliar. Este proyecto contempla el uso de enormes instalaciones de energía solar en el desierto para producir electricidad renovable dedicada a la producción de hidrógeno, que luego puede enviarse a los clientes en Europa.
“Por supuesto, el principal problema del hidrógeno en el transporte es la distribución y el almacenamiento. ¿Cómo se consigue donde los vehículos lo necesitan? Se debe establecer un costo extremadamente alto, 4 veces el costo de un gas natural ”, dijo Kalghatgi en un intercambio de correos electrónicos con Forbes.
"Este nuevo anuncio sobre un mejor almacenamiento en el automóvil en esta" esponja de baño "podría ayudar un poco a mantener el alcance del automóvil si es comercialmente factible, pero la producción y distribución de hidrógeno son los temas importantes", dijo.
“Por supuesto, a medida que aumenta la generación de electricidad a partir del viento y la energía solar, habrá momentos en que se genere más electricidad de la necesaria debido a la naturaleza intermitente de estas energías renovables. Este exceso de electricidad se puede usar para generar hidrógeno, en lugar de almacenarse en baterías, etc., que se puede usar para el transporte si se puede entregar donde se necesita. Pero no espero que tal hidrógeno sea otra cosa que una fracción extremadamente pequeña de la demanda de energía de transporte en el futuro previsible ", dijo Kalghatgi.
Artículo por Neil Winton
Vía : www.forbes.com
No hay comentarios:
Publicar un comentario