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El vehículo de combustible alternativo que ha generado más discusión en estos últimos tiempos, es, sin duda, el coche de hidrógeno. La opción verde frente al motor de combustión de toda la vida.
Cada vez que hablamos de un coche de hidrógeno, no nos referimos a un motor que funciona con un carburante de hidrógeno. Más bien hablamos de un vehículo con un motor eléctrico que recibe su energía eléctrica de una pila de combustible de hidrógeno.
Hoy día disponemos de dos modalidades para hacer que un vehículo se desplace mediante un motor eléctrico:
1. Las baterías de Iones de Litio, es decir, la tecnología más popular, cuya cifra de unidades vendidas alcanzó en 2020 los 1,42 millones, un 147% más que en 2019.
2. Las FUEL CELL, pilas de combustible de hidrógeno. Vehículos innovadores sobre los que hablaremos en este video.
Lo primero que vamos a resaltar sobre los vehículos con alimentación de hidrógeno es que no ocasionan sustancias contaminantes. Tan solo emiten unos vapores de agua en calidad de subproductos que salen del tubo de escape. Se trata de una opción más que válida para una sociedad que observa como el nivel de contaminación mundial va en aumento año tras año.
Echemos un vistazo en detalle al funcionamiento de este tipo de vehículos.
Los coches de hidrógeno utilizan una pila de combustible ubicada en el centro del vehículo. Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico capaz de convertir directamente la energía química en energía eléctrica. El principio de funcionamiento de la pila de combustible fue descubierto por el físico inglés Willam Grove en el año 1839. Justo al lado de la pila de combustible encontramos un depósito en fibra de carbono capaz de resistir una presión de 700 bares durante el abastecimiento del vehículo.
En el interior de la pila de combustible va a tener lugar un proceso inverso al de la electrólisis que pudimos ver en nuestro video anterior sobre “¿Cómo se produce el hidrógeno?”. Por lo tanto, mediante la unión del hidrógeno con el oxígeno, se obtendrá energía eléctrica lista para ser transferida a los motores del vehículo.
La pila de combustible está formada por un ánodo y un cátodo. En otras palabras, está formada por un electrodo negativo y uno positivo. El ánodo queda saturado de oxígeno, mientras que el cátodo oxida el hidrógeno. Mediante la combinación entre el oxígeno y el hidrógeno tiene lugar una reacción química que produce electricidad, y de la cual se obtiene material de deshecho, como calor y agua.
La energía eléctrica producida fluye directamente hacia el motor eléctrico, y acto seguido, éste va a hacer que el automóvil se mueva.
Una de las particularidades del hidrógeno es tener una densidad específica de energía muy elevada, concretamente 40.000 watts por kilogramo. Es decir, 236 veces más en comparación a la energía específica de las baterías de Iones de litio.
Todo esto significa que los coches de hidrógeno son más ligeros y tienen más autonomía. Por otro lado, se tarda pocos minutos en llenar un depósito de hidrógeno en comparación de las muchas horas necesarias para recargar un automóvil con una batería de litio.
Con todas estas ventajas, no cabe otra que preguntarse: ¿Por qué razón los coches de hidrógeno no están de moda?
El problema principal está en su fabricación. Existen diversos métodos para producir hidrógeno, el más extendido es el Steam Reforming, sin embargo, este proceso resulta muy contaminante ya que se precisa de combustibles fósiles para su producción. Otra desventaja importante es posiblemente la distribución del hidrógeno hasta las gasolineras. Desgraciadamente, la complejidad de estos procesos hace que el precio del carburante suba y a la vez sea contaminante para la atmósfera.
Cada vez que hablamos de un coche de hidrógeno, no nos referimos a un motor que funciona con un carburante de hidrógeno. Más bien hablamos de un vehículo con un motor eléctrico que recibe su energía eléctrica de una pila de combustible de hidrógeno.
Hoy día disponemos de dos modalidades para hacer que un vehículo se desplace mediante un motor eléctrico:
1. Las baterías de Iones de Litio, es decir, la tecnología más popular, cuya cifra de unidades vendidas alcanzó en 2020 los 1,42 millones, un 147% más que en 2019.
2. Las FUEL CELL, pilas de combustible de hidrógeno. Vehículos innovadores sobre los que hablaremos en este video.
Lo primero que vamos a resaltar sobre los vehículos con alimentación de hidrógeno es que no ocasionan sustancias contaminantes. Tan solo emiten unos vapores de agua en calidad de subproductos que salen del tubo de escape. Se trata de una opción más que válida para una sociedad que observa como el nivel de contaminación mundial va en aumento año tras año.
Echemos un vistazo en detalle al funcionamiento de este tipo de vehículos.
Los coches de hidrógeno utilizan una pila de combustible ubicada en el centro del vehículo. Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico capaz de convertir directamente la energía química en energía eléctrica. El principio de funcionamiento de la pila de combustible fue descubierto por el físico inglés Willam Grove en el año 1839. Justo al lado de la pila de combustible encontramos un depósito en fibra de carbono capaz de resistir una presión de 700 bares durante el abastecimiento del vehículo.
En el interior de la pila de combustible va a tener lugar un proceso inverso al de la electrólisis que pudimos ver en nuestro video anterior sobre “¿Cómo se produce el hidrógeno?”. Por lo tanto, mediante la unión del hidrógeno con el oxígeno, se obtendrá energía eléctrica lista para ser transferida a los motores del vehículo.
La pila de combustible está formada por un ánodo y un cátodo. En otras palabras, está formada por un electrodo negativo y uno positivo. El ánodo queda saturado de oxígeno, mientras que el cátodo oxida el hidrógeno. Mediante la combinación entre el oxígeno y el hidrógeno tiene lugar una reacción química que produce electricidad, y de la cual se obtiene material de deshecho, como calor y agua.
La energía eléctrica producida fluye directamente hacia el motor eléctrico, y acto seguido, éste va a hacer que el automóvil se mueva.
Una de las particularidades del hidrógeno es tener una densidad específica de energía muy elevada, concretamente 40.000 watts por kilogramo. Es decir, 236 veces más en comparación a la energía específica de las baterías de Iones de litio.
Todo esto significa que los coches de hidrógeno son más ligeros y tienen más autonomía. Por otro lado, se tarda pocos minutos en llenar un depósito de hidrógeno en comparación de las muchas horas necesarias para recargar un automóvil con una batería de litio.
Con todas estas ventajas, no cabe otra que preguntarse: ¿Por qué razón los coches de hidrógeno no están de moda?
El problema principal está en su fabricación. Existen diversos métodos para producir hidrógeno, el más extendido es el Steam Reforming, sin embargo, este proceso resulta muy contaminante ya que se precisa de combustibles fósiles para su producción. Otra desventaja importante es posiblemente la distribución del hidrógeno hasta las gasolineras. Desgraciadamente, la complejidad de estos procesos hace que el precio del carburante suba y a la vez sea contaminante para la atmósfera.
Una de las opciones válidas que muchas empresas están sospesando, es facilitar la producción de hidrógeno en pequeñas plantas ubicadas en el interior de las estaciones de servicio. Posiblemente se lleve a cabo a través del proceso de electrólisis, que resulta menos contaminante que el Steam Reforming. De esta forma, se reducen los costes, así como las emisiones de substancias contaminantes resultantes del transporte del carburante.
Hasta ahora, hemos estado hablando de la singularidad del hidrógeno como carburante, sin embargo, cabe también decir que su proceso de almacenaje es muy peculiar.
El hidrógeno muestra una densidad muy baja como gas, por ello, con tal de aumentar su densidad efectiva se dispone de dos técnicas:
1. Mediante la compresión del elemento usando una fuerza igual a 790 atmósferas e introduciéndolo dentro de un depósito presurizado. No obstante, usando esta modalidad se pierde un 13% de su eficiencia energética.
2. O bien también podemos llevarlo a cabo mediante un proceso de enfriamiento. Cabe decir que el hidrógeno es el elemento más difícil de licuar después del Elio. En consecuencia, hay que enfriarlo a una temperatura de –253, acción que conlleva la pérdida de eficiencia de un 40%.
El hecho de licuar el hidrógeno mediante el enfriamiento, nos permite asimismo usar depósitos más pequeños en comparación a los presurizados. A pesar de ello, conseguir que el hidrógeno llegue a temperaturas tan bajas conlleva un gasto de energía verdaderamente ingente, es por ello que se prefiere presurizarlo en lugar de enfriarlo.
Una vez almacenado, el hidrógeno está listo para ser introducido en el depósito del vehículo mediante una estación de servicio peculiar, diseñada específicamente a tal efecto.
En primer lugar, el hidrógeno tiene que ser comprimido, acto seguido se almacena en unos tubos especiales llamados BUFFER, para luego pasar por un intercambiador de calor que va a enfriarlo justo antes de suministrarlo al vehículo.
En general, las estaciones de servicio destinadas a los coches que funcionan con gas, como el metano o el GLP, comprimen el carburante con una presión de 350 bares. En cambio, debido a sus características, para comprimir el hidrógeno se usa una presión de 700 bares, con ello logramos llenar el depósito en pocos minutos.
Acabamos de ver un resumen completo de estos asombrosos vehículos de hidrógeno. Con ellos podremos alcanzar unas metas inasequibles de cara al medioambiente ya que no emiten ningún agente contaminante. Hay un sinfín de empresas que están invirtiendo en el desarrollo de los vehículos de hidrógeno para que sean el futuro de la movilidad sostenible.
Sin embargo, ¿realmente pensamos que lo vehículos propulsados por hidrógeno son la alternativa adecuada para salvar nuestro mundo de la contaminación atmosférica? Háznoslo saber en los comentarios.
Si este video te ha resultado útil, rogamos no te olvides de dejar un me gusta y un comentario. Además, agradeceríamos si se suscribiera a nuestro canal para estar siempre al corriente de nuestros futuros proyectos. Para más información, visite nuestra página web www.jaescompany.com. Muchas Gracias.
Hasta ahora, hemos estado hablando de la singularidad del hidrógeno como carburante, sin embargo, cabe también decir que su proceso de almacenaje es muy peculiar.
El hidrógeno muestra una densidad muy baja como gas, por ello, con tal de aumentar su densidad efectiva se dispone de dos técnicas:
1. Mediante la compresión del elemento usando una fuerza igual a 790 atmósferas e introduciéndolo dentro de un depósito presurizado. No obstante, usando esta modalidad se pierde un 13% de su eficiencia energética.
2. O bien también podemos llevarlo a cabo mediante un proceso de enfriamiento. Cabe decir que el hidrógeno es el elemento más difícil de licuar después del Elio. En consecuencia, hay que enfriarlo a una temperatura de –253, acción que conlleva la pérdida de eficiencia de un 40%.
El hecho de licuar el hidrógeno mediante el enfriamiento, nos permite asimismo usar depósitos más pequeños en comparación a los presurizados. A pesar de ello, conseguir que el hidrógeno llegue a temperaturas tan bajas conlleva un gasto de energía verdaderamente ingente, es por ello que se prefiere presurizarlo en lugar de enfriarlo.
Una vez almacenado, el hidrógeno está listo para ser introducido en el depósito del vehículo mediante una estación de servicio peculiar, diseñada específicamente a tal efecto.
En primer lugar, el hidrógeno tiene que ser comprimido, acto seguido se almacena en unos tubos especiales llamados BUFFER, para luego pasar por un intercambiador de calor que va a enfriarlo justo antes de suministrarlo al vehículo.
En general, las estaciones de servicio destinadas a los coches que funcionan con gas, como el metano o el GLP, comprimen el carburante con una presión de 350 bares. En cambio, debido a sus características, para comprimir el hidrógeno se usa una presión de 700 bares, con ello logramos llenar el depósito en pocos minutos.
Acabamos de ver un resumen completo de estos asombrosos vehículos de hidrógeno. Con ellos podremos alcanzar unas metas inasequibles de cara al medioambiente ya que no emiten ningún agente contaminante. Hay un sinfín de empresas que están invirtiendo en el desarrollo de los vehículos de hidrógeno para que sean el futuro de la movilidad sostenible.
Sin embargo, ¿realmente pensamos que lo vehículos propulsados por hidrógeno son la alternativa adecuada para salvar nuestro mundo de la contaminación atmosférica? Háznoslo saber en los comentarios.
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