Tecnología emergente 2015: Autos sin emisiones

“Vehículos con celdas de combustible” es una de las 10 tecnologías emergentes para 2015 señalados por el Meta- Consejo del Foro Económico Mundial sobre Tecnologías Emergentes.

Los vehículos con “celdas de combustible” han sido una promesa de muchos años, ya que tienen el potencial de ofrecer varias ventajas importantes sobre los vehículos eléctricos y los impulsados con hidrocarburo. Sin embargo, la tecnología recién ahora ha empezado a alcanzar la etapa en la que las empresas automotrices planifican lanzarlos a la venta. Es probable que los precios iniciales se ubiquen alrededor de los $70.000, pero deberían reducirse considerablemente a medida que aumenten los volúmenes en los próximos años.

A diferencia de las baterías, que deben cargarse con una fuente externa, las celdas de combustible generan electricidad directamente gracias a combustibles como el hidrógeno o el gas natural. En la práctica, las celdas de combustible y las baterías están combinadas; la celda de combustible genera electricidad y las baterías almacenan esa energía hasta que los motores que impulsan el vehículo la necesitan. Por lo tanto, los vehículos con celdas de combustible son híbridos y probablemente, también implementen el frenado regenerativo, una capacidad clave para maximizar la eficiencia y la autonomía.

A diferencia de los vehículos eléctricos a batería, los vehículos con celda de combustible se comportan como cualquier vehículo convencional. Con autonomía para largas distancias, hasta 650 km por tanque (generalmente el combustible es gas de hidrógeno comprimido), una recarga de combustible de hidrógeno solo tarda tres minutos. El hidrógeno tiene una combustión limpia y solo produce vapor de agua como residuo, por lo que los vehículos con celda de combustible con combustión de hidrógeno serán sin emisiones, un factor importante a la hora de reducir la contaminación del aire.

 

Existen varias maneras de producir hidrógeno sin generar emisiones de carbono. Por supuesto, los recursos renovables de electricidad de los recursos eólicos y solares pueden utilizarse para electrolizar el agua, si bien es posible que la eficacia energética general de este proceso sea más baja. El hidrógeno también puede separarse del agua en reactores nucleares a altas temperaturas o generarse a partir de combustibles fósiles como el carbón o el gas natural, donde se toma el CO2 y se lo almacena en lugar de liberarse a la atmósfera.

Además de la producción de hidrógeno barato a larga escala, un desafío considerable es la necesidad de una infraestructura de distribución de hidrógeno para que coexista y eventualmente reemplace a las estaciones de servicio de gasolina y diésel. En la actualidad, el transporte del hidrógeno por largas distancias, incluso comprimido, no se considera económicamente redituable. Sin embargo, las innovadoras técnicas de almacenamiento de hidrógeno, como transportadores de líquidos orgánicos que no requieren almacenamiento a alta presión, en poco tiempo reducirán el costo del transporte por largas distancias y simplificarán los riesgos asociados con el almacenamiento de gas y la filtración inadvertida.

Los vehículos con celdas de combustible en el mercado de consumo son una posibilidad atractiva porque ofrecerán la autonomía y comodidad del combustible que tienen los vehículos a gasolina y diésel en la actualidad, al mismo tiempo que ofrecerán los beneficios de la sustentabilidad en el transporte particular. Sin embargo, alcanzar estos beneficios requerirá de la producción confiable y económica del hidrógeno a partir de recursos con bajo carbono y de su distribución a una flota creciente de vehículos (que se espera que crezca a varios millones en una década).

Descubre más tecnologías emergentes 2015:

Tecnología emergente 2015: Drones para “detectar y evitar”
Tecnología emergente 2015: Fabricación por adición
Tecnología emergente 2015: Genoma digital
Tecnología emergente 2015: Próxima generación de la robótica
Tecnología emergente 2015: Plásticos termoestables reciclables
Tecnología emergente 2015: Inteligencia artificial emergente
Tecnología emergente 2015: Chips de computadora que imitan el cerebro humano
Tecnología emergente 2015: Fabricación distribuida
Tecnología emergente 2015: Técnicas de ingeniería genética precisas

Autores: Bernard Meyerson es el Director de Innovación y Vicepresidente de IBM Corporation y Presidente del Meta-Consejo sobre Nuevas Tecnologías. Esta lista se basa en la experiencia de miembros del consejo: William “Red” Whittaker, profesor en Carnegie Mellon University; Jennifer Lewis, profesora en el instituto Hansjorg Wyss de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard; Mike Pellini, presidente y director ejecutivo de Foundation Medicine Inc; Jeff Carbeck, especialista líder, Fabricación y materiales de avanzada, Deloitte; Justine Cassell, profesora, Interacción persona-computadora, Carnegie Mellon University (CMU); Jeff Carbeck, especialista líder, Fabricación y materiales de avanzada, Deloitte; Henry Markram, profesor en Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL); Paolo Dario, director de The BioRobotics Institute, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa; Mark Lynas, colaborador visitante, Cornell University, Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida; Julia Greer, profesora de Ciencias de materiales y Mecánica, Instituto Tecnológico de California (Caltech).

Imagen: REUTERS/Mario Anzuoni