Carrera al futuro

- Dic 13, 2011

>• Prueban celdas de hidrógeno como alternativa para mover autos sin emisiones de contaminantes

¿Se imagina tener un auto sedán tan práctico, ligero y económico en su consumo de combustible como el popular “vocho” pero al mismo tiempo libre de ruido y emisión de gases contaminantes?

 

Ante los problemas ambientales y el previsible agotamiento de reservas petroleras, la carrera por producir masivamente un vehículo con estas características ya está en pleno auge. Y México no quiere quedarse a la zaga.

Junto con nuevas tecnologías automotrices basadas en sistemas eléctricos o motores híbridos, científicos e ingenieros en todo el mundo ahora experimentan con el uso de celdas de hidrógeno (H), dispositivos con una eficiencia energética que duplica la de los motores de combustión interna. Las celdas H utilizan la energía química que se genera cuando reacciona este elemento con el oxígeno del aire para así producir electricidad.

Se disponen en estructuras modulares, según los requerimientos energéticos, de modo que pueden usarse tanto en grandes prototipos como en modelos ligeros.

 “La ventaja de estas celdas es que uno puede utilizarlas para muchos otros fines, no sólo para el transporte eléctrico, sino también como generadores de energía para alimentar dispositivos portátiles en la casa, en el campo o dentro de la industria”, explica Omar Solorza Feria, del Centro de Investigación y Estudios Avanzados. Además, dice el investigador, son “amigables” con el ambiente, pues al hacer la conversión de energía sólo generan agua y calor como residuos; por ello, su uso masivo no contribuiría a incrementar las emisiones de gases como dióxido y monóxido de carbono, vinculados con el calentamiento global. 

Nayaa: sedán ecológico

La carrera no está perdida para México, pues este tipo de tecnología apenas despega. Por ello, bajo la batuta de Omar Solorza un equipo académico del Departamento de Química en el Cinvestav desarrolla un pequeño prototipo eléctrico de poco más de 80 kilogramos de peso propulsado con celdas H.

El automóvil (un monoplaza con estructura de aluminio bautizado como Nayaa, que significa “limpio” en zapoteco) parece muy sencillo a la vista. Pero abordo lleva componentes electrónicos que probablemente incorporarán los autos al final de la presente década para explotar energías alternativas, “Cuenta con dos fuentes de energía: una es una batería de ion-litio. La otra es la electricidad proveniente de celdas de combustible, que la generan mediante una reacción electroquímica ocurrida cuando se alimenta hidrógeno y oxígeno del aire”, señala el estudiante Andrés Rodríguez, del mencionado equipo.

 El auto funciona primero con la energía de la batería, pero al alcanzar un nivel de aceleración mayor a 10 km/h comienza a captar la proveniente de tres celdas H (en conjunto entregan una potencia de 390 kilowatts) que luego es enviada al motor montado en la rueda trasera del vehículo. Con este automóvil los expertos del Laboratorio de Electroquímica no pretenden competir con las grandes armadoras, como GM o Honda, que ya prueban prototipos parecidos en tamaño y características a los sedanes actuales.

Su idea es, como en China e India, producir pequeños vehículos para hospitales, aeropuertos o plazas públicas. 

Algunos obstáculos

Pero el camino no está completamente despejado: aún hay obstáculos a superar antes de que este combustible sea de uso generalizado.

Las celda requieren hidrógeno de alta pureza y metales como el platino, que es costoso; aún no son tan poderosas para mover autos normales y es difícil almacenar grandes montos del gas, que es muy explosivo como la gasolina.
A ello se añade el problema de la infraestructura: hay que establecer o adecuar la necesaria para abastecer hidrógeno en centrales de carga similares a las gasolineras actuales. Alex Farrell, de la Universidad de California (UC), calculó en un artículo difundido en Science que tan sólo en EU esto costaría 5 mil dólares por vehículo. 

“Los métodos actuales para obtener hidrógeno utilizan carbón y petróleo y generan dióxido de carbono. Hasta que éste pueda ser capturado, las energía renovables (del viento o solar) y la nuclear serán las únicas formas para producirlo sin emitir gases de efecto invernadero”, advirtió el profesor de energía de la UC en Berkeley. Andrés Rodríguez reconoce que mover un auto con gasolina todavía es mucho más barato que con hidrógeno (con éste se necesitan 20 pesos por minuto para producir un caballo de fuerza), pero anticipa: “conforme avance la tecnología y aumente la producción de hidrógeno se va a abaratar el costo, pues hay más de 10 maneras de producirlo”. 

Omar Solorza sostiene que no hay mejor alternativa ante la crisis energética: “tenemos que impulsar este tipo de tecnologías; así podremos reducir la emisión de contaminantes al ambiente y generar oportunidades de trabajo. Lo más lamentable será cuando tengamos que recibir esta tecnología de fuera en vez de desarrollarla dentro”.

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