J. ROBREDO
Nueva pila de combustible con membranas cerámicas
Las últimas reticencias del mercado hacia una electrificación paulatina «obligada» y la crisis energética que está viviendo Europa, han alzado voces en favor del hidrógeno como en el caso de Volkswagen, que afirma estar desarrollando una pila de combustible avanzada junto con Kraftwerk Tubes que podría asegurar 2.000 km de autonomía con un solo depósito.
Poco a poco la histeria de la movilidad eléctrica se va moderando, y la alternativa del hidrógeno va tomando cada vez más cuerpo, no sólo como componente para obtener electricidad directa de tracción, sino incluso como combustible. Ahí está el ejemplo de Toyota, que apuesta por el aceite vegetal hidrotratado (HVO) para los motores diésel, un combustible sintético de origen vegetal, hidrogenado a posteriori para aumentar su eficiencia sin emitir más que vapor de agua.
Pero en el caso de Volkswagen, hasta ahora reticente a toda solución de motor “cero emisiones” que no fuera la eléctrica, el viraje es más llamativo, ya que la marca alemana ha solicitado el registro de una patente para una nueva pila de combustible “fuel cell” de hidrógeno perfeccionada que además de ser más barata que las actuales, podrá alcanzar en sus vehículos una autonomía de hasta 2.000 km sin repostar. Todo un cambio frente a la negativa hace un año de Herbert Diess, máximo patrón del grupo, a admitir el potencial del hidrógeno como fuente de energía eléctrica por su eficiencia… Ahora, esta nueva solicitud de patente fruto de su colaboración con la alemana Kraftwerk Tubes, demuestra que Volkswagen ha optado por subirse al tren del hidrógeno, aunque sin explicar demasiado cómo lo va a hacer.
¿Cómo funciona la pila de combustible de hidrógeno?
El principio funcional de esta nueva pila de combustible parte de la acumulación de hidrógeno a presión (en estado gaseoso) que sirve para alimentar la pila de combustible que lo convertirá en electricidad. En esta pila, dotada de un ánodo y un cátodo (como cualquier batería) el hidrógeno entra por el ánodo y atraviesa la membrana del electrolito que se encarga de dividir el hidrógeno (H2) en un protón (H+) y un electrón (e-). Luego el electrolito separa su camino hacia el cátodo: los electrones van a través de un circuito externo que crea la corriente eléctrica que moverá el motor del coche, mientras que los protones pasan por dentro del electrolito hacia el cátodo, donde se unen directamente con el oxígeno y con el electrón produciendo agua y calor.
El secreto de esta nueva pila de combustible está en el material de las membranas. Según Sascha Kühn, director general de Kraftwerk, la diferencia con las pilas de combustible de Toyota e Hyundai, “es la utilización de una membrana cerámica en lugar de la convencional de plástico, una solución que puede producir electricidad de forma mucho más barata que las pilas de combustible de polímero sin necesidad de platino”, metal que encarece su coste final.
Según Kühn se trata de una tecnología similar a la de las baterías de estado sólido, ya que ambas tienen casi los mismos electrolitos y una estructura parecida. La diferencia es que, mientras que las baterías sólidas utilizan un material compacto para almacenar la energía, esa función en esta nueva pila de combustible corre a cargo del hidrógeno en forma de gas. La membrana cerámica, además, trabaja en seco y no necesita estar humedecida, por lo que no se congela en invierno ni se seca en verano, además de evitar la aparición de hongos. Otra ventaja es que puede generar calor directamente, un calor capaz de servir tanto para sustituir la calefacción del coche, como el aire acondicionado (mediante bomba de calor), lo que supondría además un mayor ahorro en costes de producción así como en consumo energético.
Kraftwerk ha confirmado además que la nueva patente solicitada junto con Volkswagen no supone la exclusividad de la misma para la marca de Wolfsburg, ya que según Kühn “independientemente del fabricante, nuestro objetivo es que nuestra tecnología se lance en un vehículo de serie para 2026. Hablamos de series de unos 10.000 vehículos, repartidos entre varios fabricantes de automóviles”. El director general de Kraftwerk ha insistido en que las baterías de ion-litio no son “el camino a seguir. La opción más realista es la batería de estado sólido, pero no las actuales, aún tenemos que lograr tipos más eficientes”.
Y mientras, la pila de combustible de membrana cerámica es la opción más adecuada y conveniente para quienes no disponen de una opción convincente de recarga doméstica de batería o simplemente no quieren perder tiempo en las estaciones de recarga, ya que con sólo un pequeño depósito de hidrógeno será posible recorrer hasta 2.000 km antes de proceder a rellenarlo.
