Almacenamiento de hidrógeno, electrólisis y pilas de combustible
El hidrógeno: el problema del almacenamiento
6 de octubre de 2007
Debemos explorar todas las formas posibles de producción y almacenamiento de energía. Una de ellas es especialmente atractiva. Es la electrólisis del agua. El hidrógeno es el combustible no contaminante por naturaleza ya que el producto de su combustión es... agua. Por lo tanto, se puede soñar con grandes instalaciones ocupando extensas zonas desérticas junto al mar, separando moléculas de agua (por ejemplo, de mar) sin parar.
Un lector, ingeniero, Alain Hubrecht, de Bruselas, aporta algunas precisiones sobre el hidrógeno como combustible (en particular para automóviles).
DynetekTexaco Ovonic Hydrogen SystemsOvonicsChevronTexaco
Acerca del almacenamiento de hidrógeno, algunas informaciones más precisas:
La mayoría de los automóviles que funcionan con hidrógeno gaseoso están equipados con depósitos a 350 bares (DaimlerChrysler acaba de anunciar que su proveedor para sus 60 F-Cell será), pero GM ya está trabajando en prototipos con depósitos a 700 bares. Esto tiene un costo, ya que todas las estaciones de servicio tendrán que contar con compresores a 700 bares, que son caros, por lo que es interesante la solución presentada por la empresa (TOHS, fruto de un desarrollo conjunto entre y ) que almacena de manera fiable y compacta el hidrógeno a una presión más razonable de 105 bares.
El descubrimiento de TOHS consiste en una aleación metálica que absorbe el hidrógeno y lo libera cuando se calienta. Este nuevo desarrollo sería más eficiente que los hidruros metálicos tradicionales, como lo demuestra la Toyota Prius cuyo motor térmico fue convertido para que funcione con hidrógeno. Su depósito de 60 litros puede contener 3 kg de hidrógeno, lo que da al automóvil 200 km de autonomía, mientras que un depósito tradicional a 350 bares del mismo volumen no permitiría al automóvil recorrer ni siquiera 100 km.
( ) Antes de considerar una producción masiva de vehículos que funcionen con hidrógeno, hay que analizar los inconvenientes del hidrógeno: el costo de producción, el costo de almacenamiento y su distribución. El costo de producción del hidrógeno alcanza 8 €/kg en Alemania. Incluso considerando que el valor energético de un kilogramo de hidrógeno equivale a tres kilogramos de gasolina, esto aún resulta en un precio siete veces más alto que el precio de la gasolina sin impuestos.
Asimismo, el almacenamiento de hidrógeno en un automóvil es muy costoso: 1.000 €/kg. Si consideramos que se necesita un kilogramo de hidrógeno para recorrer 100 km, entonces se necesitaría llevar 5 kg de hidrógeno para recorrer 500 km (le dejo hacer el cálculo del precio del almacenamiento). Por supuesto, en unos años, los fabricantes producirán automóviles de hidrógeno en masa, lo que permitirá reducir el costo del almacenamiento (estimado entre 200 y 500 € por kg). Los estadounidenses, por su parte, apuntan a un costo del orden de 70 €/kg para 2015.
Además, no solo el almacenamiento de hidrógeno es muy costoso, sino también la propia pila de combustible. Actualmente, es 50 a 100 veces más cara que un motor térmico. Una pila de combustible cuesta 5.000 €/kW frente a 50 €/kW (o 37 €/caballo de fuerza) para un motor convencional. Los fabricantes esperan reducir este precio entre 200 y 1.000 €/kW para 2010. Los precios son tan altos porque el Nafion (polímero utilizado en las pilas de combustible de tipo PEMFC) cuesta 400 €/m².
(Fuente:
)
Acerca del almacenamiento de hidrógeno, algunas informaciones más precisas:
La mayoría de los automóviles que funcionan con hidrógeno gaseoso están equipados con depósitos a 350 bares (DaimlerChrysler acaba de anunciar que su proveedor para sus 60 F-Cell será), pero GM ya está trabajando en prototipos con depósitos a 700 bares. Esto tiene un costo, ya que todas las estaciones de servicio tendrán que contar con compresores a 700 bares, que son caros, por lo que es interesante la solución presentada por la empresa (TOHS, fruto de un desarrollo conjunto entre y ) que almacena de manera fiable y compacta el hidrógeno a una presión más razonable de 105 bares.
El descubrimiento de TOHS consiste en una aleación metálica que absorbe el hidrógeno y lo libera cuando se calienta. Este nuevo desarrollo sería más eficiente que los hidruros metálicos tradicionales, como lo demuestra la Toyota Prius cuyo motor térmico fue convertido para que funcione con hidrógeno. Su depósito de 60 litros puede contener 3 kg de hidrógeno, lo que da al automóvil 200 km de autonomía, mientras que un depósito tradicional a 350 bares del mismo volumen no permitiría al automóvil recorrer ni siquiera 100 km.
( ) Antes de considerar una producción masiva de vehículos que funcionen con hidrógeno, hay que analizar los inconvenientes del hidrógeno: el costo de producción, el costo de almacenamiento y su distribución. El costo de producción del hidrógeno alcanza 8 €/kg en Alemania. Incluso considerando que el valor energético de un kilogramo de hidrógeno equivale a tres kilogramos de gasolina, esto aún resulta en un precio siete veces más alto que el precio de la gasolina sin impuestos.
Asimismo, el almacenamiento de hidrógeno en un automóvil es muy costoso: 1.000 €/kg. Si consideramos que se necesita un kilogramo de hidrógeno para recorrer 100 km, entonces se necesitaría llevar 5 kg de hidrógeno para recorrer 500 km (le dejo hacer el cálculo del precio del almacenamiento). Por supuesto, en unos años, los fabricantes producirán automóviles de hidrógeno en masa, lo que permitirá reducir el costo del almacenamiento (estimado entre 200 y 500 € por kg). Los estadounidenses, por su parte, apuntan a un costo del orden de 70 €/kg para 2015.
Además, no solo el almacenamiento de hidrógeno es muy costoso, sino también la propia pila de combustible. Actualmente, es 50 a 100 veces más cara que un motor térmico. Una pila de combustible cuesta 5.000 €/kW frente a 50 €/kW (o 37 €/caballo de fuerza) para un motor convencional. Los fabricantes esperan reducir este precio entre 200 y 1.000 €/kW para 2010. Los precios son tan altos porque el Nafion (polímero utilizado en las pilas de combustible de tipo PEMFC) cuesta 400 €/m².
(Fuente:
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