Desmontando mitos:el vehículo de hidrógeno y la economía de combustible

Derribando mitos:el vehículo de hidrógeno y la economía de recarga

Chuck Hayes, ingeniero principal de aplicaciones para energía limpia, Swagelok

No hay duda de que la economía de los vehículos de celdas de combustible de hidrógeno y el abastecimiento de combustible está creciendo. Pero a medida que la tecnología gana más protagonismo, la información errónea puede volverse común. Para el hidrógeno, estas percepciones erróneas generalmente giran en torno a su seguridad, viabilidad como combustible para la movilidad, costo e impacto ambiental.

El hidrógeno tiene el potencial de satisfacer las necesidades de combustible de los vehículos modernos, brindando seguridad, confiabilidad, rentabilidad y respeto por el medio ambiente. Y, el hidrógeno podría muy bien ser el mejor y correcto camino a seguir para la economía global a medida que el mundo se enfoca en lograr un futuro más verde y sostenible para el planeta.

Aquí hay cuatro mitos comunes sobre el hidrógeno que vale la pena reconsiderar, así como hechos relacionados con la viabilidad del hidrógeno como fuente de combustible.

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Mito:el uso o almacenamiento del gas hidrógeno es peligroso

Mito:el hidrógeno es demasiado caro

Mito:los vehículos de hidrógeno no son una solución práctica de largo alcance
Mito:el hidrógeno no es ecológico ni sostenible

Mito:el uso o almacenamiento del gas hidrógeno es peligroso

El hidrógeno presenta los mismos peligros, si no menos, que otros combustibles debido a sus características no tóxicas y de baja volatilidad. Además, se consideran numerosos procedimientos y protocolos de seguridad a lo largo de cada etapa de diseño tanto de los vehículos de hidrógeno como de la infraestructura de reabastecimiento de hidrógeno para permitir un rendimiento seguro y confiable. Y cuando se maneja adecuadamente, la tecnología de combustible de hidrógeno proporciona una solución eficiente y económica para las necesidades de movilidad modernas.

Hecho: El hidrógeno es 14 veces más ligero que el aire y 57 veces más ligero que el vapor de gasolina. Por lo general, se eleva y se dispersa rápidamente cuando se filtra, lo que reduce en gran medida el riesgo de ignición a nivel del suelo.

Densidad de vapor relativa

Hecho: El hidrógeno no es tóxico, a diferencia de los combustibles convencionales. Una fuga o derrame de hidrógeno no contaminará el medio ambiente ni amenazará la salud de los humanos o la vida silvestre, como lo hacen los combustibles fósiles.

Hecho: El aire alrededor de la llama de hidrógeno no está tan caliente como alrededor de una llama de gasolina. Por lo tanto, el riesgo de un incendio secundario es menor.

Hecho: Mientras que el hidrógeno puede ser explosivo con concentraciones de oxígeno entre el 18 % y el 59 %, la gasolina puede ser explosiva con concentraciones de oxígeno entre el 1 % y el 3 %. Mientras tanto, la gasolina tiene una temperatura de autoignición de 280 °C (536 °F), que es la mitad de la del H₂ (995 °F/535 °C).

Dato: Los vehículos con tanques de almacenamiento de gas a presión no son nuevos. Existe una industria global multimillonaria que ha estado produciendo y transportando hidrógeno durante muchas décadas.

Hecho: Los dispensadores de combustible de hidrógeno están diseñados para ejecutar múltiples controles de seguridad tanto en el equipo dispensador como en el vehículo durante el proceso de abastecimiento de combustible (inicio, punto medio, final).

Hecho: Existen múltiples programas de certificación internacional que revisan la seguridad del hidrógeno como combustible para la movilidad. Por ejemplo, Toyota recibió la aprobación del Ministerio de Economía, Comercio e Industria (METI) de Japón para autoinspeccionar y fabricar tanques de hidrógeno para FCEV.

Dato: Los códigos de estaciones de servicio de hidrógeno específicos de cada país se han desarrollado en 22 países e incluyen CSA (Estándares canadienses), ISO (Organización internacional para la estandarización) y EN (Estándares europeos).

Mito:Los vehículos de hidrógeno no son una solución práctica de largo alcance

El alcance es una preocupación común para cualquier tecnología de combustible de transporte en ciernes, pero no debería serlo para el hidrógeno.

Debido a que mantiene una alta densidad de energía y es particularmente adecuado para aplicaciones de vehículos pesados, el peso más ligero del hidrógeno también puede ayudar a maximizar el volumen de carga útil de un camión pesado, aumentando así su alcance. Además, también es posible el reabastecimiento de combustible a alta velocidad de los vehículos impulsados ​​por hidrógeno, lo que ayuda a reducir los tiempos de inactividad de las flotas y equipos de vehículos, reabasteciendo de combustible a los vehículos en minutos en lugar de horas para las opciones eléctricas de batería. Y aunque la generación de hidrógeno verde depende del viento, la energía solar y el agua, las tecnologías de almacenamiento mejoradas pueden mantener el flujo de energía limpia, independientemente del clima.

Vehículo de pila de combustible de hidrógeno
Rango:200 a 250 Millas con 30 bar
400 a 500 Millas con 700 bar
Tiempo para repostar:3 a 4 Minutos

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Vehículo eléctrico
Alcance:de 100 a 310 millasTiempo para repostar:de 30 minutos a 12 horas

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Vehículo de gasolina
Alcance:300 a 400 millas
Tiempo para recargar combustible:2 a 3 minutos

Hecho: El hidrógeno tiene una alta densidad de energía y, por lo tanto, puede ofrecer un rango comparable al de los combustibles a base de carbono. Bajo presión, también se puede almacenar y distribuir de manera tan eficiente como estos combustibles.

Dato: Si bien es el elemento más abundante en el universo, el hidrógeno debe extraerse del agua o de compuestos orgánicos. Sin embargo, el diesel y la gasolina también requieren refinación y limpieza del petróleo crudo, y este proceso también puede usar hidrógeno.

Dato: La principal fuente de hidrógeno en la actualidad es la extracción del gas natural (que ya es una industria mundial multimillonaria).

Hecho: Otras fuentes de hidrógeno incluyen energías renovables como la solar, la eólica o el biogás. Estas fuentes de energía alimentan la electrólisis, un proceso que usa electricidad para separar el agua en hidrógeno y oxígeno útiles.

Hecho: El equipo de reabastecimiento de hidrógeno se puede agregar a la infraestructura de reabastecimiento de combustible existente y brindar tiempos de reabastecimiento comparables a los de la gasolina y el diésel.

Mito:el hidrógeno es demasiado caro

Si bien el combustible convencional sigue siendo más barato hoy en día, el precio del hidrógeno verde continúa cayendo. Se prevé que esta reducción de precios se acelere durante la próxima década, lo que hará que el hidrógeno sea realmente comparable en precio con otras fuentes de combustible para la movilidad. Mientras tanto, se espera que el apoyo del gobierno acelere el crecimiento del hidrógeno a escala como CO₂ los estándares de emisiones se vuelven más estrictos. Además, el costo y la eficiencia de los recursos energéticos renovables (solar, viento, agua, etc.) continúan mejorando; se anticipa que esta tendencia se extenderá a los costos del combustible de hidrógeno.

Hecho: Las principales iniciativas gubernamentales, como el programa Earthshots del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), tienen como objetivo estimular el desarrollo y reducir los costos del hidrógeno.

Hecho: Los componentes del sistema de combustible de alta calidad reducen la ocurrencia y el costo del mantenimiento inesperado.

Mito:el hidrógeno no es ecológico ni sostenible

Una preocupación común en torno a la sostenibilidad del hidrógeno implica su producción. Pero hay varias formas de generar hidrógeno, y la mayoría de ellas son más respetuosas con el medio ambiente que los combustibles fósiles comparables. Además, el uso de hidrógeno en una celda de combustible no genera emisiones vehiculares excepto agua, lo que ayudará a reducir drásticamente la generación de gases de efecto invernadero a nivel mundial.

Hecho: El uso de hidrógeno en una pila de combustible no genera humo ni residuos, y los únicos resultados son energía y agua pura.

Hecho: Hay varios procesos mediante los cuales se produce hidrógeno, y la mayoría de estos procesos han reducido el CO₂ emisiones.

Hidrógeno gris

Hidrógeno azul

Hidrógeno verde

CO₂ emitido durante el reformadocombustible fósil (gas natural)Captura y almacenamiento de CO₂ Emisiones netas cero de
CO₂ (meta final)

Hecho: La tecnología de captura de carbono ofrece una forma de secuestrar carbono y almacenarlo permanentemente (o usarlo) para fines industriales.

Dato: Se prevé que los esfuerzos del gobierno, como el programa Earthshots del DOE, respalden y promuevan el crecimiento a largo plazo.

El hidrógeno tiene el potencial de remodelar la economía del transporte tal como la conocemos. A medida que la sustentabilidad continúa creciendo como una prioridad global, el hidrógeno es la solución energética más viable disponible para el uso del transporte. Las claves para su adopción continua son los vehículos de hidrógeno seguros y confiables y los sistemas de reabastecimiento de combustible en los que los OEM y otras partes interesadas pueden confiar ahora y en los años venideros.

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