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¿Cómo funcionan los nuevos coches de hidrógeno?

marzo 16, 2022
¿Cómo funcionan los nuevos coches de hidrógeno?

Pila de combustible de hidrógeno

El nombre Mirai significa «futuro» en japonés, pero para que nuestra nueva tecnología del sistema de pila de combustible de Toyota tenga éxito, sabemos que tiene que ser accesible y atractiva para la gente de hoy. Aunque el Mirai tiene una cadena cinemática muy avanzada y utiliza un nuevo tipo de combustible, es un sedán normal de tamaño medio y cuatro puertas que es tan práctico, seguro y fácil de conducir como un coche familiar con motor convencional.

Llega tan lejos como un coche de gasolina de tamaño similar con el depósito lleno de hidrógeno, y repostar desde vacío lleva entre tres y cinco minutos. La recompensa es una conducción silenciosa y suave, un gran rendimiento y la ausencia de emisiones en el tubo de escape, salvo el vapor de agua.

El repostaje de hidrógeno se realiza de la misma forma que la gasolina o el gasóleo en una gasolinera. El combustible está contenido en tanques de alta presión y se introduce en una pila de combustible, donde el hidrógeno y el oxígeno que se encuentra naturalmente en el aire reaccionan entre sí y generan electricidad.

Al igual que en un híbrido gasolina-eléctrico, la electricidad se eleva en voltaje para impulsar el motor eléctrico. Cada vez que el coche frena o reduce la velocidad, se acumula más energía en una batería, lo que contribuye a mejorar el ahorro de combustible.

Cómo funcionan los coches de hidrógeno

Si se enciende el hidrógeno, éste reacciona con el oxígeno del aire. Libera su energía mediante una explosión. Pero en lugar de una explosión incontrolada, podemos aprovechar esta energía de forma segura dentro de una pila de combustible de hidrógeno. La pila de combustible es la que impulsa los coches de hidrógeno.

La pila de combustible es un dispositivo que toma la energía química, en forma de hidrógeno, y la convierte en electricidad que puede alimentar un motor eléctrico, al igual que una batería. Así, un coche de hidrógeno funciona con un motor eléctrico.

¿Cómo funciona? En primer lugar, el hidrógeno almacenado en un depósito (de paredes gruesas y sometido a pruebas de choque, que suele estar bajo el asiento trasero) se mezcla con aire y se bombea a la pila de combustible. Dentro de la pila, una reacción química extrae los electrones del hidrógeno.

Los protones del hidrógeno sobrante se desplazan por la célula y se combinan con el oxígeno del aire para producir agua. Mientras tanto, los electrones crean electricidad, que carga una pequeña batería de almacenamiento que se utiliza para alimentar un tren motriz eléctrico (igual que en un vehículo eléctrico). Por eso los vehículos se denominan vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV), en comparación con los vehículos eléctricos de batería (BEV) que ya se ven cada vez más en nuestras carreteras.

Combustible de hidrógeno

Al igual que los vehículos totalmente eléctricos, los vehículos eléctricos de pila de combustible (VEF) utilizan la electricidad para alimentar un motor eléctrico. A diferencia de otros vehículos eléctricos, los VEF producen electricidad utilizando una pila de combustible alimentada por hidrógeno en lugar de extraer la electricidad de una sola batería.

Durante el proceso de diseño del vehículo, el fabricante define la potencia del mismo mediante el tamaño del motor o motores eléctricos que reciben la energía eléctrica de la pila de combustible y la combinación de baterías del tamaño adecuado. Aunque los fabricantes de automóviles podrían diseñar un ESCR con capacidad de conexión para cargar la batería, la mayoría de los ESCR actuales utilizan la batería para recuperar la energía de frenado, proporcionando energía extra durante los eventos de aceleración cortos, y para suavizar la energía suministrada por la pila de combustible con la opción de ralentizar o apagar la pila de combustible durante las necesidades de baja potencia.

La cantidad de energía almacenada a bordo viene determinada por el tamaño del depósito de hidrógeno. Esto difiere de un vehículo totalmente eléctrico, en el que la cantidad de energía disponible está estrechamente relacionada con el tamaño de la batería.

Coches de pila de combustible en el mercado

Ahora mismo, puedes ponerte al volante de un coche que no quema combustibles fósiles, no produce contaminación ni gases de efecto invernadero, funciona con la misma reacción química que impulsa los cohetes y tiene el doble de kilometraje que un Tesla. Se llama vehículo de pila de combustible de hidrógeno, pero, a menos que vivas en California, es posible que nunca hayas visto uno en la carretera.➡ Te encantan los coches raros. A nosotros nos encantan los coches de lujo. Hoy en día, los coches eléctricos impulsados por baterías parecen estar destinados a dominar nuestras carreteras, mientras que los coches de hidrógeno -que en su día se consideraban el vehículo del futuro- son raros y relativamente poco conocidos. En realidad, las pilas de combustible tienen muchas ventajas sobre la competencia, como mejores kilómetros por galón y tiempos de repostaje más rápidos. ¿Qué pasó con los coches de hidrógeno que nos prometieron?

Lo primero que hay que saber es que los coches de hidrógeno son coches eléctricos. Tendemos a pensar en los vehículos eléctricos sólo en términos de vehículos con batería como los Teslas, el Nissan Leaf y el Chevy Bolt, pero a pesar del hecho de que funcionan con un combustible gaseoso, las pilas de combustible de hidrógeno realmente alimentan sus vehículos con electricidad. «Cuando hablamos de coches eléctricos, incluimos los híbridos enchufables, los híbridos, los eléctricos de batería, los de pila de combustible y cualquier otro que pueda aparecer más adelante y que siga utilizando un motor eléctrico», dice Keith Wipke, director del programa de laboratorio para tecnologías de pila de combustible e hidrógeno del Laboratorio Nacional de Energías Renovables.

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