Coches de pila de combustible de hidrógeno (principio de funcionamiento, ventajas/desventajas y ejemplos)

El uso de energía alternativa para automóviles se está volviendo más común en la era moderna. Si bien la mayoría de la gente ha oído hablar de los vehículos eléctricos o híbridos, muchas personas no piensan en las fuentes de energía disponibles que pueden impulsarlos.

De todas las opciones de automóviles eléctricos disponibles, las celdas de combustible de hidrógeno han demostrado ser las más limpias del mercado. Aunque no está del todo listo para ser un lugar común en las carreteras de hoy, el futuro es brillante para los vehículos de hidrógeno.

Siga leyendo para ver cómo funciona esta tecnología, sus mayores ventajas y desventajas, y lo que le depara el futuro.

Cómo funciona un vehículo de combustible de hidrógeno

Los coches de pila de combustible de hidrógeno generan electricidad mediante la conversión de gas hidrógeno. Cuando eso sucede, el calor y el agua son las únicas dos cosas que salen. Al igual que con otros vehículos eléctricos, no se liberan emisiones tóxicas de carbono a la atmósfera.

Dentro del vehículo hay tanques de combustible de alta presión que almacenan gas hidrógeno. En lugar de quemar el gas como lo hace con el combustible convencional, el gas de hidrógeno fluye hacia las celdas de combustible que contienen oxígeno.

El gas de hidrógeno luego se combina con el oxígeno y crea la corriente eléctrica necesaria para alimentar los motores eléctricos. Esto, a su vez, impulsa las ruedas y permite que el vehículo se mueva.

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Ventajas de la pila de combustible de hidrógeno

Aquí hay cinco ventajas de un vehículo de combustible de hidrógeno sobre un vehículo ICE (motor de combustión interna) convencional:

#1 - No requiere aceite

Dado que el hidrógeno se utiliza como fuente de combustible, no hay necesidad de fuentes de combustible tradicionales como el gas o el petróleo.

#2 – Menos emisiones de gases

El hidrógeno solo emite calor y agua por el tubo de escape. No obtendrá ninguna emisión de carbono saliendo.

#3 – Mejor eficiencia energética

Se ha descubierto que los autos con celdas de combustible brindan a los conductores más millas por galón que los autos que funcionan con gasolina o diésel.

#4 - Operación silenciosa

Al igual que otros vehículos eléctricos, la reacción electroquímica de las pilas de combustible es en gran parte silenciosa, a diferencia del proceso de combustión de los combustibles fósiles.

#5 - Fácil mantenimiento

Los vehículos de pila de combustible tienen menos piezas móviles que los vehículos normales. Esto facilita su mantenimiento.

#6 - Batería pequeña

Todos los vehículos tienen baterías, pero tienen diferentes propósitos según el tipo de vehículo. Un automóvil de celda de combustible de hidrógeno tiene una pequeña batería que solo se encarga de aumentar la aceleración. No es la principal fuente de energía para la propulsión como en los vehículos híbridos.

Además, las baterías de automóviles con celdas de combustible de hidrógeno se pueden recargar utilizando energía de celdas de combustible de hidrógeno. Esto permite que las baterías duren mucho tiempo.

Lea también: Expectativa de vida útil de la batería del automóvil híbrido

Desventajas de una pila de combustible de hidrógeno

Estas son las cinco desventajas más grandes de un vehículo de celda de combustible de hidrógeno, lo que hace que aún no esté listo para convertirse en una opción comercial viable.

#1 – Hay muy pocas estaciones de hidrógeno

La gran ventaja de los automóviles con celdas de combustible de hidrógeno es que no puede conducir directamente a una estación de servicio tradicional para llenar su tanque. Se le pedirá que vaya a una estación de servicio de hidrógeno para repostar las baterías. Lamentablemente, el número de estaciones de servicio de hidrógeno en funcionamiento es muy limitado.

De hecho, solo hay alrededor de 100 estaciones de servicio de hidrógeno en todo Estados Unidos y la mayoría de ellas están en California. Sin embargo, nuevas estimaciones sugieren que habrá más de 4000 estaciones de servicio de hidrógeno en los Estados Unidos para 2030.

#2 – Costo inicial

Los vehículos de celdas de combustible tienden a ser muy costosos, ya que la tecnología de celdas de combustible aún es relativamente nueva y única. Puede esperar pagar un mínimo de $ 50,000 por el vehículo.

#3 – Baja Durabilidad

En comparación con la durabilidad de los motores de combustión interna, los sistemas de celdas de combustible carecen significativamente de durabilidad. Esto es especialmente cierto en ambientes húmedos.

#4 – Baja confiabilidad

Obtendrá aproximadamente la mitad de la confiabilidad de un sistema de celda de combustible en comparación con un motor de combustión interna.

#5 – Todavía desconocido

Los vehículos de pila de combustible todavía están en la edad oscura. El público en general ni siquiera sabe lo que son y hay muy poca información disponible sobre ellos en la mayoría de los concesionarios de automóviles.

Ejemplos de vehículos de pila de combustible de hidrógeno

Honda y Toyota son dos de los fabricantes de automóviles más grandes del mundo y utilizan tecnología de celdas de combustible de hidrógeno en algunos de sus vehículos.

Desde principios del siglo XXI, Honda y Toyota han estado experimentando con diseños de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno. La mayoría de ellos permanecieron en Japón y algunos se introdujeron en los Estados Unidos como simples autos conceptuales.

Aquí hay 10 ejemplos de vehículos equipados con tecnología de celda de combustible de hidrógeno:

1. 2017 Honda Clarity de celda de combustible - El Honda Clarity Fuel Cell 2017 es el último vehículo de pila de combustible de Honda. En California, solo 12 concesionarios Honda están autorizados a vender este modelo de vehículo. Seis de ellos están en el sur de California.
2. 2016 Honda Clarity de celda de combustible - El Honda Clarity Fuel Cell 2016 se introdujo en el mercado estadounidense en el sur de California a partir del último modelo Clarity en 2008. Ahora, con más estaciones de servicio de hidrógeno y distribuidores para vender este vehículo, ha permitido que más personas se interesen en comprarlo.
3. Toyota Mirai 2015 gratis – El Toyota Mirai 2015 es uno de los vehículos de combustible de hidrógeno más populares de Toyota. Con un precio de solo $ 57,000, se considera un automóvil de lujo y desde entonces se ha vendido en todos los estados del noreste de EE. UU.
4. Concepto Honda FCV 2014- El Honda Fuel Cell Concept Vehicle 2014 mostró a los estadounidenses de California en qué ha estado trabajando Honda y lo que puede hacer su tecnología de celdas de combustible. Era solo un prototipo, pero creó sus modelos claros en 2016 y 2017.
5. Toyota FCV 2014 - El vehículo de celda de combustible Toyota 2014 fue un automóvil conceptual que se mostró por primera vez en el Salón del automóvil de Tokio antes de venderse en los Estados Unidos. Solo se vendía en zonas con estaciones de servicio de hidrógeno.
6. 2007 Honda FCX claridad - El Honda Fuel Cell Experiment Clarity de 2007 fue el nuevo vehículo de pila de combustible de la empresa presentado en Europa, Japón y el sur de California. Europa ya había puesto en marcha estaciones de repostaje de hidrógeno en este punto.
7. 2005 Toyota Fine-X - El Toyota Fine-X 2005, llamado Fuel Cell Innovation Emotion-Experiment, debutó como prototipo en el Salón del Automóvil de Tokio y más tarde en el Salón del Automóvil de Ginebra.
8. 2005 Toyota Fine-T - Toyota Fine-T 2005 es otro nombre para el Toyota Fine-X utilizado en Europa y Japón. Ambos vehículos tenían características muy similares y fueron de los primeros en introducir la dirección en las cuatro ruedas en un vehículo a batería. combustible.
9. 2002 Honda FCX – El Honda Fuel Cell Experiment (FCX) de 2002 fue uno de los primeros vehículos de pila de combustible producidos por Honda. Cuando salió en 2002, era realmente un vehículo híbrido, pero aún así fue el primero en mostrar el poder real de un tanque de hidrógeno.
10. 2002 Toyota FCHV– El vehículo híbrido de pila de combustible Toyota de 2002 fue el primer vehículo de hidrógeno presentado por Toyota. Solo estaba disponible a través de un contrato de arrendamiento para un número limitado de conductores estadounidenses. La respuesta fue alentadora, pero no se vendería hasta años después.

Dar NOTA: Si está interesado en comprar un vehículo de hidrógeno, deberá investigar las ubicaciones de la estación de servicio de hidrógeno más cercana. Como solo puede conducir en estas áreas, no podrá llevar su automóvil de hidrógeno en viajes largos cuando no haya estaciones de servicio. Es por eso que Honda y Toyota eligieron solo ciertos concesionarios para vender y arrendar estos autos. Querían asegurarse de que los consumidores pudieran acceder a estas gasolineras cercanas.

Perspectivas

Quizás se pregunte por qué no se producen más vehículos de hidrógeno si son tan buenos para el medio ambiente. El gran argumento del otro lado es que el hidrógeno continúa produciendo emisiones una vez que se produce.

Esto es técnicamente cierto porque el hidrógeno actualmente proviene del gas natural. Pero tenemos la tecnología para producir hidrógeno a partir de fuentes renovables más limpias.

California ya ha comenzado este proceso en seis de sus estaciones de servicio de hidrógeno. El estado requiere que cualquier estación de hidrógeno financiada con fondos públicos utilice fuentes renovables para al menos el 33% de su producción de hidrógeno. Se espera que este porcentaje aumente en el futuro y se extienda a otros estados.