Glosario

 

  • Autogas: Combustible alternativo ecológico y sostenible compuesto por una mezcla de butano y propano. También se le denomina GLP de automoción.

 

  • B10: denominación comercial del combustible formado por una mezcla de gasóleo con hasta un 10% de biodiésel en volumen.

 

  • B100: denominación comercial del biodiésel puro.

 

  • Biocarburante: combustible líquido o gaseoso utilizado en el transporte y producido a partir de biomasa.

 

  • Biodegradable: que se descompone por un proceso natural biológico.

 

  • Biodiésel: biocarburante líquido sustitutivo del gasóleo fósil que se fabrica a partir de aceites o grasas de origen vegetal o animal.

 

  • Bioetanol: biocarburante líquido sustitutivo de la gasolina fósil que se fabrica a partir de materias primas ricas en azúcares o almidón.

 

  • Biomasa: fracción biodegradable de los productos y residuos de origen biológico procedentes de la agricultura, la silvicultura, la pesca, la acuicultura y las industrias conexas, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales.

 

  • Calentamiento global: aumento de la temperatura media del planeta debido al incremento del efecto invernadero provocado por las actividades humanas.

 

  • Conmutador: Pequeño pulsador que se instala en el salpicadero para elegir si se circula a Autogas o a gasolina. También muestra el nivel que queda en el depósito.

 

  • Depósito adicional GLP: Se trata de un depósito adicional que lleva el vehículo para albergar el GLP. Se suele instalar en el hueco de la rueda de repuesto, por lo que queda oculto y no resta espacio al maletero.

 

  • Dióxido de carbono: gas producido en los procesos de combustión en los que interviene el carbono con gran incidencia en el efecto invernadero.

 

  • E10: denominación comercial del combustible formado por una mezcla de gasolina con hasta un 10% de bioetanol en volumen.

 

  • E85: denominación comercial del combustible formado por una mezcla de gasolina con hasta un 85% de bioetanol en volumen.

 

  • Equipo GLP: En la transformación de vehículos a Autogas, conjunto de elementos que se instalan en un vehículo para que pueda circular a Autogás. El Kit está compuesto por: depósito, boca de carga o toma de llenado, tubería GLP, electroválvula de corte, reductor-vaporizador, inyectores, centralita y conmutador.

 

  • Gases de efecto invernadero (GEI): gases cuya emisión a la atmósfera por parte de la actividad humana aumenta el efecto invernadero y con ello el calentamiento global del planeta. El principal gas de efecto invernadero es el dióxido de carbono (CO2).

 

  • Hidrobiodiésel: biocarburante líquido sustitutivo del gasóleo fósil que se fabrica a partir de aceites o grasas de origen vegetal o animal, con la utilización de hidrógeno.

 

  • Hidrocarburos inquemados: sustancias resultantes de la combustión incompleta de hidrocarburos.

 

  • Monóxido de carbono: gas tóxico que se produce como consecuencia de la combustión incompleta del carbono.

 

  • Motor de gasolina: motor Otto o de encendido provocado que utiliza como carburante gasolina de automoción y bioetanol.

 

  • Motor diésel: motor de encendido por compresión que utiliza como carburante gasóleo de automoción, biodiésel e hidrobiodiésel.

 

  • Óxido de azufre: gas incoloro de olor fuerte e irritante que en altas concentraciones genera problemas respiratorios. Es muy soluble y su combinación con el agua produce ácido sulfúrico, responsable de la lluvia ácida.

 

  • Óxidos de nitrógeno: compuestos de oxígeno y nitrógeno producidos en la mayor parte de las combustiones a alta temperatura. Son causantes de la lluvia ácida y precursores del ozono en superficie.

 

  • Vehículos de carburante flexible: vehículos con motor de gasolina que pueden utilizar indistintamente gasolina y mezclas de gasolina con hasta un 85% de bioetanol en volumen. Van dotados de un software que reconoce el tipo de carburante utilizado y ajusta automáticamente el encendido y la inyección del motor en función de la proporción de bioetanol contenida en la mezcla.

 

FAQs

 

BIOCARBURANTES

 

¿Cuánto cuesta repostar mi vehículo?
En el siguiente enlace a la Web del MINETUR puede consultarse tanto la ubicación de las estaciones de servicio que ofrecen mezclas elevadas de biodiésel y bioetanol, como el precio de dichos biocarburantes, seleccionando como tipo de carburante “Biodiésel” o “Bioetanol”: http://www.geoportalgasolineras.es/.

 

¿Cuál es el balance de emisiones en el uso de biocarburantes?
En el balance de emisiones, se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del transporte, así como las emisiones de óxidos de azufre, monóxido de carbono, hidrocarburos inquemados y partículas respecto a los combustibles fósiles tradicionales.

 

ELECTRICIDAD

 

¿Cómo es el motor eléctrico?

El motor eléctrico es energéticamente más eficiente que el motor de combustión interna. Si se considera el rendimiento llamado del “pozo a la rueda” (Well to Wheel), un motor de combustión interna tiene un rendimiento de cerca del 20% mientras que un vehículo de baterías alimentado con electricidad proveniente del mix energético actual se acerca al 30%.

 

¿Cuánto contamina un vehículo eléctrico?

El vehículo eléctrico no genera ningún tipo de emisiones “depósito a rueda” durante su utilización en modo eléctrico. En cuanto al CO2, del “depósito a la rueda”, las emisiones en el caso de vehículos de batería son nulas, en el caso de híbridos enchufables es de alrededor de 60 g/km y para los vehículos de autonomía extendida de cerca de 40 g/km aproximadamente. A estas emisiones hay que sumar las emitidas durante la generación de electricidad que pueden ser nulas si se utilizan energías renovables (tipo eólicas) o de aprox. 30 g/km si consideramos el mix actual de generación eléctrica (CO2: 0,114 kg/kWh), cifras de emisiones muy por debajo de los objetivos de emisiones de CO2 para los fabricantes marcados por la UE (95 g/km en 2020)

 

¿Cuanto cuesta recargar un vehículo eléctrico?

En 2011, entró en vigor la Tarifa Super Valle con el objetivo de fomentar la recarga de Vehículo Eléctrico en horas nocturnas aprovechando el bajo consumo eléctrico entre la 01:00 y las 07:00 y con la visión de aplanar la curva de la demanda de energía eléctrica. Esta tarifa, junto con la eficiencia de los VE, permite disminuir los costes de desplazamiento hasta 1,5 €/100 km. El precio de la recarga pública será establecido por los diferentes gestores de cargas que operen los puntos.

 

¿Cuál es el uso habitual de los vehículos eléctricos?

En el estado actual de la tecnología y por la autonomía que presentan las baterías, los vehículos eléctricos pueden satisfacer la movilidad en el ámbito urbano y periurbano.

 

¿Puede haber algún problema de suministro eléctrico?

Según estimación de Red Eléctrica de España, en la situación actual de demanda eléctrica, el sistema de generación puede asumir un parque de 6,5 millones de vehículos, con gestión inteligente de la recarga,  sin necesidad de mayor capacidad instalada.

La recarga gestionable de los vehículos durante las horas valle es una oportunidad para reducir el coste de la movilidad, incrementar la  eficiencia del sistema eléctrico así como la integración de energías renovables.

 

GAS NATURAL

 

GAS NATURAL COMPRIMIDO GNC

 

¿Cómo es el motor de GNC?

El rendimiento de un vehículo a gas es similar a un vehículo de gasolina en términos de consumo.

 

¿Cuánto contamina un vehículo de GNC?

En términos de contaminación, se reducen sustancialmente las emisiones de gases. Los motores de gas natural emiten menos NO2 y las partículas contaminantes son casi nulas.

 

¿Cuanto cuesta recargar un vehículo de GNC?

El Gas natural para el transporte tiene un impuesto especial reducido que le permite ser competitivo (un impuesto de 0,05 €/m3 de gas frente a 0,37 €/l de gasóleo y 0,42 €/l de gasolina). En el caso de los vehículos ligeros, se obtienen ahorros por kilómetro recorrido próximos al 27% con respecto a un vehículo de gasóleo equiparable y entre el 36% y el 49% con respecto a los vehículos de gasolina. Estos ahorros dan lugar a periodos de amortización de 2-2,5  años para los vehículos ligeros, según los km/año recorridos. Para algunos vehículos ligeros el coste del modelo de gas natural es actualmente inferior al del modelo diésel equiparable, no precisando la alternativa a gas natural de ningún periodo de amortización.

 

¿Cuál es el parque de vehículos de GNC en España?

En España hay casi 4.600 vehículos propulsados por GNC, el 70% de estos vehículos son pesados, mayoritariamente de transporte urbano y RSUs a GNC, y el resto son turismos, taxis, furgonetas y carretillas.

 

¿Cuál es el principal uso de los vehículos de GNC?

El GNC puede ser una solución tanto para vehículos de turismos, furgonetas o pesados, de corto y medio recorrido. Su limitación lo marca la disponibilidad de la infraestructura.

 

¿Cómo es el suministro energético de GNC en España?

España tiene una situación estratégica singular en cuanto al abastecimiento de gas natural, recibiendo en 2013 un 56,4% del total de gas importado a través de gasoductos, mientras que el 43,6% restante lo recibe en forma de gas líquido GNL que se descarga en 8 puertos de la península Ibérica. Mediante regasificación, se introduce en la red nacional de distribución, si bien también puede ser cargado líquido en camiones criogenizados.

 

GAS NATURAL LICUADO GNL

 

¿Cómo es el motor de GNL?

El rendimiento de un vehículo a gas es similar a un vehículo de gasolina en términos de consumo. Es importante distinguir entre nuevos vehículos fabricados para consumir gas natural (mucho más eficientes) y la transformación a gas natural de modelos diseñados para otros combustibles (es como está penetrando hoy en día esta tecnología hasta que los fabricantes amplíen su oferta de motores).

 

¿Cuánto contamina un vehículo de GNL?

En términos de contaminación, se reducen sustancialmente las emisiones de gases. Los motores de gas natural emiten menos NO2 y las partículas contaminantes son casi nulas.

 

¿Cuanto cuesta recargar un vehículo de GNL?

El Gas natural para el transporte tiene un impuesto especial reducido que le permite ser competitivo frente a los carburantes convencionales (un impuesto de 0,05 €/m3 de gas frente a 0,37 €/l de gasóleo). El ahorro por km recorrido en los vehículos pesados  se encuentra entorno al 30%Estos ahorros dan lugar a periodos de amortización entre 1,5 y 2 años,  para los vehículos pesados de mercancías, en función de los km/año recorridos.

 

¿Cuál es el parque de vehículos de GNL en España?

El parque de vehículos a GNL es muy reducido. En España hay casi 4.600 vehículos propulsados por GNV, el 70% de estos vehículos son pesados, mayoritariamente de transporte urbano y RSUs a GNC, y el resto son turismos, taxis, furgonetas y carretillas.

 

¿Cuál es el principal uso de los vehículos de GNL?

El GNL es la principal alternativa al gasóleo para transporte por carretera. En general, el GNV, puede ser una solución tanto para vehículos de turismos, furgonetas o pesados, de corto, medio y largo recorrido. Su limitación lo marca la disponibilidad de la infraestructura y la escasa oferta de los fabricantes de vehículos en  motores de cierta potencia propulsados por GNL.

 

¿Cómo es el suministro energético de GNL en España?

España tiene una situación estratégica singular en cuanto al abastecimiento de gas natural, recibiendo en 2013 un 56,4% del total de gas importado a través de gasoductos, mientras que el 43,6% restante lo recibe en forma de gas líquido GNL que se descarga en 8 puertos de la península Ibérica. Mediante regasificación, se introduce en la red nacional de distribución, si bien también puede ser cargado líquido en camiones criogenizados.

 

GLP-AUTOGAS 

 

¿Cómo es el motor de Autogas GLP?

Los modelos actualmente en el mercado con autogás utilizan la misma motorización que el modelo en su versión gasolina, pero con una transformación adicional que se realiza bien en la misma línea de producción del fabricante, o bien cuando esté circulando ya en talleres cualificados. De esto se deriva que la tecnología de los motores utilizados para GLP tiene margen de mejora. Actualmente  su consumo es algo más alto que su equivalente en gasolina, salvo para el caso de inyección directa.

 

¿Cuánto contamina un vehículo de Autogas GLP?

Los niveles de emisiones de contaminantes de NOx y Partículas son inferiores a los de carburantes convencionales. Las emisiones de CO2 son inferiores a la gasolina y similares al diésel.

 

Cuanto cuesta recargar un vehículo de AutogasGLP?

El GLP cuenta con un Impuesto Especial de Hidrocarburos reducido, permitiendo ofrecer el litro un 50% más barato que la gasolina

Teniendo en cuenta su consumo, un vehículo de autogás cuesta de media unos 6,3€ cada 100 km, frente a 9,73€ de uno de gasolina y 7,8€ de gasóleo, por lo que el sobrecoste de adquisición respecto a un vehículo de gasóleo resulta rentable a partir de un número determinado de km recorridos, siendo rentable respecto a un vehículo gasolina desde el primer km.

 

¿Cuál es el parque de vehículos de autogas GLP en España?

En España circulan alrededor de 40.000 vehículos de autogás, que suponen entorno al  0,2% de la flota total. En Europa circulan 10 millones de vehículos, lo que supone cerca del 4% de la flota total.

 

HIDRÓGENO

 

¿Cómo es el motor de vehículo de hidrógeno?

El hidrógeno como vector energético en la automoción tiene dos aplicaciones fundamentales: las pilas de combustible y los motores de combustión interna alternativos. Se prevé que se impondrán las pilas de combustible frente a los motores de combustión interna alimentados con hidrógeno por su mayor eficiencia, ya que es un motor eléctrico el que propulsa estos vehículos alimentado por la energía eléctrica obtenida de la Pila de Combustible. Estos vehículos tienen una autonomía de unos 500 o 600 km y se recargan en minutos.

 

¿Cuánto contamina un vehículo de hidrógeno?

Los vehículos de pila de combustible alimentados con hidrógeno únicamente emiten vapor de agua, lo que supone grandes ventajas medioambientales. Si el hidrógeno se produce a partir de energías renovables, las emisiones globales de CO2 son nulas. Además, el uso del hidrógeno en estos vehículos solo produce calor y vapor de agua, lo que supone grandes ventajas medioambientales.

Si el hidrógeno se produce a partir de otras fuentes primarias, las emisiones globales dependerán fuertemente de la fuente utilizada (petróleo, gas natural, etc.). En cualquier caso, las emisiones locales (del vehículo) son solo de vapor de agua, independientemente de la fuente primaria usada.

 

¿Cuanto cuesta recargar un vehículo eléctrico?

Se espera que exista próximamente en España un mercado de distribución de hidrógeno como combustible de automoción, que permita fijar un precio nacional para el mismo. Por el momento, solo se puede realizar comparativas de con otros combustibles en términos de volumen o peso:

  • Diésel: 5,5 l / 100 km
  • Gasolina: 6,5 l / 100 km
  • Hidrógeno: 0,9 kg / 100 km

En países como Alemania, donde ya existe una red de distribución, el precio se ha fijado en 0,095 €/kg (menos de 1 € cada 1.000 km)

 

Según información facilitada por ARIEMA:

1 kg de H2 ↔ 4,08 l de gasolina ↔ 3,2 l de gasóleo

1 litro de H2 (a 350 bar) ↔ 0,0965 litros de gasolina ↔ 0,0850 litros de gasóleo

 

¿Por qué me interesa tener un coche de hidrógeno?

Es la única tecnología que me permite cargar el coche en tres minutos y recorrer más de 500 km sin emitir ninguna contaminación.

 

¿En qué se diferencian los vehículos eléctricos de pila de combustible de hidrógeno y los convencionales?

Los vehículos eléctricos de pila de combustible presentan un rendimiento, una autonomía, un tiempo de repostaje, una durabilidad y unas prestaciones similares a las de los vehículos convencionales, pero, a diferencia de ellos,  no dependen del petróleo y no generan emisiones contaminantes, por lo que pueden contribuir significativamente a reducir las emisiones de gases efecto invernadero. De acuerdo a las previsiones realizadas por la Agencia Internacional de la Energía en el “Technology Roadmap: EV and PHEV 2011”, los vehículos eléctricos de pilas de combustible van a ser imprescindibles para lograr los objetivos de reducción de la contaminación fijados para 2050.

Por otro lado, según el documento “Expectativas de creación de empleo en hidrógeno y pilas de combustible en España” de la Plataforma Tecnológica Española del Hidrógeno y de las Pilas de Combustible, el rendimiento de la pila de combustible es de un 55% (aunque puede ser mayor), frente al 20% del motor de combustión interna. Por ello, un vehículo eléctrico de pila de combustible consume mucho menos combustible que un vehículo convencional para hacer los mismos kilómetros. En concreto, según el informe “Technology Roadmap: Hydrogen and Fuel Cells 2015” publicado por la Agencia Internacional de la Energía, los vehículos eléctricos de pila de combustible actuales consumen en torno a 1 kg de hidrógeno cada 100 km.

 

¿En qué se diferencian los vehículos eléctricos de pila de combustible de los de baterías?

Las pilas de combustible y las baterías tienen en común que son dispositivos que generan electricidad a partir de una reacción química. Sin embargo, las baterías son un sistema cerrado que almacena la energía y, una vez consumida, es necesario recargarlas o remplazarlas por otras. En contraposición, las pilas de combustible generan electricidad a partir de hidrógeno y oxígeno, ambos procedentes de una fuente externa, por lo que pueden producir energía de forma continua siempre que exista aporte de estos reactivos.

Los vehículos eléctricos de pila de combustible, que ya se están comercializando, cuentan con tanques de hidrógeno cuya capacidad logra autonomías superiores a las de los vehículos eléctricos de baterías y su carga, a diferencia de la de estos últimos, conlleva tiempos pequeños (entre 3-5 minutos), similares a los de los vehículos convencionales de gasolina o diesel. Además, según datos de la Comisión Europea sobre estudios de contaminación “del pozo a la rueda”, un vehículo de hidrógeno contamina menos que uno de baterías.

 

¿Cómo funciona un vehículo eléctrico de pila de combustible?

Los vehículos eléctricos de pila de combustible emplean hidrógeno como combustible, almacenado como gas en tanques a presión, y una pila de combustible, como sistema de potencia principal para accionar el motor eléctrico.

Los vehículos eléctricos de pila de combustible son vehículos híbridos, pues disponen también de un sistema de potencia auxiliar (batería o supercondensadores) que permite reducir la demanda de potencia pico de la pila de combustible (en arranque y aceleración). Además, este sistema auxiliar mejora la eficiencia, ya que se utiliza para almacenar la energía generada por el sistema de frenos regenerativos y otros sistemas de gestión eléctrica ya utilizados en los vehículos eléctricos de baterías.

 

¿Cómo se almacena el hidrógeno en los vehículos eléctricos de pila de combustible?

El sistema de almacenamiento de hidrógeno que se ha impuesto en el transporte es el almacenamiento como gas comprimido en tanques a alta presión.

Los tanques que emplean los vehículos eléctricos de pila de combustible para almacenar hidrógeno están homologados y los vehículos que los utilizan han pasado todas las pruebas de seguridad, incluyendo choques e incendio.

 

¿Cuánta autonomía tiene un vehículo eléctrico de pila de combustible?

Los vehículos eléctricos de pila de combustible tienen una autonomía similar a la de los vehículos convencionales (500-650 km) y superior a la de los vehículos de batería.

Como los vehículos eléctricos de pila de combustible son muy eficientes (incluso a cargas parciales), necesitan menos combustible para recorrer la misma distancia que los vehículos con motor de combustión interna o los híbridos.

 

¿El hidrógeno es un combustible seguro?

El hidrógeno, al igual que cualquier otro combustible, requiere ciertas precauciones de seguridad para su transporte, distribución y utilización.

Ciertas propiedades del hidrógeno hacen que sea más seguro que otros combustibles convencionales. Por ejemplo, el hidrógeno es mucho más ligero que el aire y se difunde con facilidad; lo que significa que, ante una fuga en un espacio abierto, el hidrógeno asciende y se diluye más rápidamente, reduciendo el riesgo de incendio. Así mismo, el hidrógeno no es tóxico, por lo que respirar cierta cantidad mezclado en el aire no presenta riesgos para la salud, y su impacto en el medioambiente es bajo.

Durante todo un siglo, el hidrógeno ha sido producido, transportado y utilizado con propósitos comerciales e industriales con un historial de seguridad ejemplar. Las aplicaciones del hidrógeno como vector energético ya cuentan con normas y estándares, al igual que para otros combustibles, que se han desarrollado e implementado para asegurar un transporte y utilización seguros. En este sentido cabe destacar que la NASA emplea hidrógeno como combustible sin mayores incidentes y que los automóviles de hidrógeno que ya están en las calles tienen sistemas específicos de seguridad, han pasado todos los tests requeridos y son tan seguros como cualquier otro vehículo del mercado.

 

¿Cuándo se va a poder comprar un vehículo eléctrico de pila de combustible?

Empresas como Toyota o Hyundai ya han lanzado sus vehículos eléctricos de pilas de combustible en diferentes partes del mundo y continúan con sus planes de despliegue. Además, otras marcas de automóviles como Honda, Daimler, Nissan o BMW también están desarrollando sus vehículos de hidrógeno y ya han publicado sus planes de comercialización para el periodo 2015-2020.

 

¿Qué es una hidrogenera?

Se llama hidrogenera a la estación de repostaje de hidrógeno.

 

¿Cuántas hidrogeneras existen?

De acuerdo a los datos que la Agencia Internacional de la Energía recoge en el “Technology Roadmap: Hydrogen and Fuel Cells”, en 2014 había registradas 79 hidrogeneras en operación en el mundo y se prevé la instalación de más de 830 hidrogeneras para 2020. En la actualidad existen ya unas 200 hidrogeneras en operación en el mundo y España cuenta con 5 de ellas, localizadas en Albacete, Huesca, Zaragoza y dos en Sevilla, estando prevista una  más a finales de 2015, en Puertollano.

 

¿Las hidrogeneras son fáciles de usar?

El repostaje de un vehículo eléctrico de pila de combustible es muy similar al de un vehículo convencional. El repostaje de hidrógeno en una hidrogenera es un proceso rápido que, a día de hoy, puede llevar entre 3 y 5 minutos.

 

¿Puede el transporte de hidrógeno convertirse en algo corriente?

Para que las tecnologías del hidrógeno alcancen una cuota importante en el transporte es necesario que tanto administraciones como empresas trabajen en colaboración para proporcionar no sólo los recursos financieros, sino también el marco de políticas que permita lograr una “masa crítica” y fomentar el despliegue de esta tecnología.

Muchos de los grandes fabricantes de vehículos del mundo apuestan por el hidrógeno y han desarrollado o están desarrollando sus vehículos eléctricos de pila de combustible. Como cualquier tecnología nueva, los primeros vehículos eléctricos de pila de combustible del mercado presentan un precio superior al que tendrán una vez iniciada la producción en masa. Además, muchos países están desarrollando sus infraestructuras de hidrógeno y la instalación de más hidrogeneras acercará la tecnología a la sociedad, haciendo que los consumidores ganen confianza en la tecnología. Todo ello contribuirá a que el hidrógeno se convierta en algo corriente en el transporte en los próximos años.

 

¿Es rentable usar el hidrógeno como combustible?

Desarrollar e implementar cualquier tecnología nueva en el mercado es costoso y el hidrógeno no es diferente. Sin embargo, el hidrógeno va a tener un papel clave en la descarbonización del sector transporte del futuro, ya que ofrece tres beneficios significativos:

  • Seguridad energética: el hidrógeno se puede producir a partir de cualquier fuente de energía y existe disponibilidad en todo el globo terráqueo, por lo que permite la reducción de la dependencia energética de importaciones de economías inestables.
  • Sostenibilidad: la descarbonización del sector transporte reducirá las emisiones y limitará el impacto del cambio climático. El hidrógeno desempeñará un papel fundamental para contribuir a ello.
  • Desarrollo económico. El desarrollo de un nuevo sector del transporte basado en el hidrógeno ofrece la oportunidad de crear nuevas empresas, nuevos empleos y un mayor crecimiento económico.

Teniendo en cuenta estos factores, el transporte de hidrógeno tiene sentido económico, y los avances que se están viviendo en todo el mundo son una muestra clara de ello.

 

¿Qué se está haciendo en el mundo en relación al despliegue de vehículos eléctricos de pila de combustible y sus infraestructuras?

El despliegue de las tecnologías del hidrógeno para el transporte requiere del desarrollo conjunto de vehículos e infraestructuras para su uso. Los inicios de este despliegue fueron posibles gracias a acuerdos entre empresas y administraciones, como el programa H2Mobility de Alemania. A día de hoy, los vehículos eléctricos de pila de combustible ya están en el mercado y son muchos los países que disponen de programas de apoyo al desarrollo e implantación de una infraestructura de estaciones de servicio de hidrógeno, entre los que destacan EE.UU., Japón, Corea, Alemania, Reino Unido, Francia o los países escandinavos. Así, durante el periodo 2015-2020, dichos países estarán preparados para la utilización de los vehículos eléctricos de pila de combustible. Es necesario tener en cuenta que el despliegue del sector traerá consigo desarrollo industrial y creación de empleo.

 

HIDRÓGENO

¿Qué es la economía del hidrógeno?

Las preocupaciones sobre la degradación medioambiental, sobre el cambio climático global, las inquietudes acerca de la seguridad en el suministro energético y la necesidad de un sistema de almacenamiento limpio y eficiente para las energías renovables, han llevado a proponer al hidrógeno como vector universal de energía, creándose así lo que se ha dado en llamar la economía del hidrógeno.

La idea de una economía del hidrógeno fue introducida a partir de la década de 1960 como una visión para los requerimientos energéticos del futuro basada en la expectativa de que el hidrógeno pueda producirse a partir de muchas fuentes energéticas, de forma económica y medioambientalmente aceptable, y ser almacenado y distribuido para múltiples usos.

 

¿Qué significa que el hidrogeno es un vector energético?

El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo y, sin embargo, no se encuentra en la naturaleza en estado libre. No es un recurso natural que pueda explotarse sino que es necesario producirlo a partir de otras energías (fósil, nuclear o renovable). Por ello, el hidrógeno es un vector energético (al igual que la electricidad, por ejemplo) y, como tal, ofrece una conexión entre diferentes fuentes de energía y sus usuarios.

 

¿Qué relación tienen las energías renovables con el hidrógeno?

Las energías renovables tienen el inconveniente de ser fuentes intermitentes. Un sistema energético basado en renovables requiere desacoplar la generación eléctrica del consumo, para lo cual se necesita almacenamiento y, en este sentido, el hidrógeno permite almacenar grandes cantidades de energía de forma limpia y eficiente. El empleo del hidrógeno, mediante pilas de combustible, permite generar electricidad y calor de manera eficiente, fiable y con agua como única emisión.

Por tanto, el empleo de hidrógeno como vector energético puede tener un papel de vital importancia en la transición hacia un sistema energético sostenible, pero además, aumenta la seguridad en el suministro y permitiría reducir la dependencia energética.

 

¿Qué características tiene el hidrógeno como combustible?

El hidrógeno es el combustible que presenta la mayor densidad energética por unidad de masa. 1 kg de hidrógeno libera casi el triple de energía que 1 kg de gasoil, de gasolina o de gas natural, y no emite dióxido de carbono, sólo vapor de agua.

La contrapartida es que, al ser tan ligero, es el combustible que almacena menor cantidad de energía por unidad de volumen y es por ello que su almacenamiento se orienta hacia la reducción del espacio que ocupa (mediante compresión, licuefacción o almacenamiento en materiales sólidos). Según la Agencia Internacional de la Energía en su “Technology Roadmap: Hydrogen and Fuel Cells”, un vehículo de hidrógeno almacena suficiente combustible para recorrer entre 500 km y 650 km y presenta un tiempo de repostaje similar al de los vehículos convencionales.

 

¿Cómo se obtiene el hidrogeno?

El hidrógeno es un vector energético flexible ya que puede ser producido a partir de casi todas las fuentes de energía primaria y permite la transformación en todas las energías finales. En la actualidad, la mayor parte del hidrógeno que se utiliza a nivel mundial se produce mediante reformado con vapor de gas natural; un proceso muy eficiente pero que utiliza un combustible fósil y genera dióxido de carbono. No obstante, también se emplean otros procesos como la oxidación parcial de hidrocarburos, la gasificación de carbón y la electrólisis del agua.

De todos ellos, el proceso más atractivo de producción de hidrógeno es la electrólisis del agua mediante energías renovables, pues permite obtener hidrógeno de alta pureza, de una forma sostenible y eficiente, y puede llevarse a cabo tanto a pequeña como a gran escala.

Aparte de los procesos de producción mencionados, existen otros que se encuentran en desarrollo como son la termólisis, la fotocatálisis y la fotoelectrocatálisis o la producción bioquímica.

 

¿Cómo se almacena el hidrógeno?

El hidrógeno puede almacenarse como gas comprimido, como líquido, o en materiales sólidos, y la elección de una u otra forma de almacenamiento dependerá de la aplicación a la que se vaya a destinar.

Durante más de cien años, el hidrógeno ha sido transportado y almacenado en cilindros de acero a presión para emplearlo en laboratorio o aplicaciones como soldadura. A día de hoy, los tanques de almacenamiento de hidrógeno gaseoso han experimentado un gran desarrollo tecnológico y permiten almacenar el gas, reduciendo considerablemente el volumen que ocupa. Éste es el sistema de almacenamiento que se está imponiendo en el transporte.

 

¿Qué aplicaciones puede tener el hidrógeno?

El hidrógeno puede usarse para producir electricidad y calor mediante pilas de combustible. Estos dispositivos son capaces de cubrir aplicaciones dentro de un gran intervalo de potencias por lo que se pueden emplear en aplicaciones muy diversas: estacionarias, portátiles y en el transporte.

En la actualidad, el hidrógeno y las pilas de combustible se emplean con fines energéticos en trasporte terrestre (carretillas elevadoras, vehículos ligeros, autobuses, motocicletas, bicicletas, tranvías, ferrocarriles), marítimo y aéreo, generación eléctrica, cogeneración doméstica, sistemas de back-up, APUs, kits didácticos y juguetes.

 

PILAS DE COMBUSTIBLE

¿Qué es una pila de combustible?

Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico que transforma, de forma directa, la energía química en electricidad de manera eficiente, silenciosa y fiable; también produce calor y agua.

La pila de combustible no funciona por combustión, sino por vía electroquímica, por lo que alcanza mayores eficiencias que los motores de combustión interna. No tienen partes móviles por lo que no generan ruido, ni vibraciones y su mantenimiento es más sencillo. Además, no generan emisiones contaminantes, ni gases efecto invernadero; sólo agua.

 

¿Cuál es la diferencia entre pila de combustible, stack y celda de combustible?

Un sistema de pila de combustible está formado por el stack (el cual consiste en un apilamiento de celdas de combustible conectadas en serie, cuyo tamaño depende de la potencia requerida) y una serie de subsistemas que permiten el funcionamiento del stack (como el subsistema de alimentación de reactivos, de gestión de agua, el subsistema térmico o el de electrónica de potencia).

 

¿Cómo funciona una celda de combustible de hidrógeno?

Básicamente, la celda de combustible consiste en un “sándwich” formado por dos electrodos (ánodo y cátodo), donde ocurren las reacciones redox, y un electrolito, que mantiene separados el hidrógeno y el oxígeno y permite el transporte de iones. En el proceso, el hidrógeno es alimentado al ánodo, donde se oxida, y el oxígeno al cátodo, donde se reduce. La oxidación del hidrógeno da lugar a electrones y protones. Estos electrones viajan entonces al cátodo, generando la corriente eléctrica de la pila. Por su parte, los protones pasan también al cátodo, a través del electrolito, donde se combinan con el oxígeno y los electrones para formar agua.

grafico

¿Qué tipos de pilas de combustible existen?

Existen distintos tipos de pilas de combustible: PEMFC (de membrana de intercambio de protones), DMFC (de metanol directo), AFC (alcalinas), PAFC (de ácido fosfórico), MCFC (de carbonatos fundidos) y SOFC (de óxido sólido). Esta clasificación se basa en el electrolito que emplea cada una de las pilas de combustible, el cual define el resto de características de la pila, como la temperatura de operación, el combustible que puede utilizar o la potencia de salida, entre otras.

El empleo de una u otra pila de combustible dependerá de la aplicación para la que sea destinada. En términos generales, a día de hoy las pilas que levantan más expectativas son las poliméricas, para el transporte y aplicaciones residenciales y portátiles, y las de óxidos sólidos, para generación centralizada o distribuida de electricidad.

 

Fuente de Información: Asociación sectorial correspondiente (AEDIVE, GASNAM, AOGLP, APPA BIOCARBURANTES, AEH2).