¿Qué es más sostenible: el vehículo 100% eléctrico o el propulsado por hidrógeno?

¿Qué es más sostenible: el vehículo 100% eléctrico o el propulsado por hidrógeno?

Como sabes, el vehículo eléctrico ya forma parte de nuestro día a día y los precios son relativamente asequibles. Sin embargo, la industria sigue innovando y también tenemos en la carretera vehículos eléctricos propulsados por hidrógeno pero ¿cuál es más respetuoso con el medio ambiente?

A fecha de hoy, para determinar qué vehículo es más sostenible desde el punto de vista ambiental, tendríamos que realizar un Análisis de Ciclo de Vida (ACV), incluyendo un cálculo de la Huella de Carbono (HC), en el que identificar los impactos potenciales para poner el foco en los más críticos y actuar para minimizarlos y/o eliminarlos. Por tanto, deberíamos tener en cuenta, al menos, las siguientes variables:

• Producción de los materiales y componentes que configuran la estructura de cada vehículo.
• Proceso de fabricación y ensamblaje de todas las piezas, hardware y software.
• Uso diario tanto en zonas urbanas como rurales.
• Producción y distribución de los “combustibles” (electricidad e hidrógeno).
• Recarga / Repostaje.
• Mantenimiento durante su vida útil.
• Tratamiento al final de su vida útil, cuando se convierten en residuo (Vehículo Fuera de Uso -VFU-), y opciones de reutilización y/o reciclaje de sus piezas.

España, como la mayoría de las Administraciones occidentales, está apostando por la descarbonización y electrificación para lo que ha puesto en marcha el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC) que persigue una reducción del 23% de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) respecto a 1990, reducción que implica eliminar una de cada tres toneladas de GEI emitidos en la actualidad.

Uno de sus objetivos específicos es la electrificación del transporte por carretera en España para 2030, alcanzando los 5 millones de vehículos eléctricos en el parque automovilístico (incluidos coches, furgonetas, motocicletas y autobuses).

En este contexto es importante conocer las ventajas que cada una de las tecnologías aludidas nos ofrece para lo que, a continuación, pretendo realizar una aproximación que pueda servir de punto de partida para un diálogo más amplio porque ¿y si el vehículo propulsado por hidrógeno fuera mejor opción para el medio ambiente?

¿Cómo de sostenible es la pila de combustible de hidrógeno?

Los fabricantes de vehículos de hidrógeno explican que su base mecánica es la misma que la de un vehículo eléctrico puro (BEV): uno o varios motores eléctricos que funcionan en combinación con una batería que almacena la energía que necesitan. La diferencia es que mientras los eléctricos de batería obtienen la energía de electricidad convencional (simplemente conectándose a la red), los de hidrógeno recargan la batería mediante una pila de combustible. 

Dicha pila de combustible capta oxígeno de la atmósfera y lo combina con hidrógeno a alta presión dando lugar a una reacción química que produce electricidad y vapor de agua (H₂O), de ahí que estos vehículos cuenten con depósitos para su almacenamiento.

Otra diferencia fundamental es que los vehículos propulsados por hidrógeno producen la electricidad por sí mismos “llevando a bordo su propia central eléctrica eficiente en forma de pila de combustible”, es decir, no extraen energía de una batería integrada como sucede en el caso de los eléctricos puros (BEV) o se recargan desde una fuente externa como los híbridos enchufables (PHEV).

Por ejemplo, el fabricante alemán BMW enumera, de la siguiente manera, algunos de los beneficios medioambientales de la propulsión de un vehículo con hidrógeno:

• Los gases de escape de un coche de hidrógeno son puro vapor de agua, no emite CO2 a la atmósfera. Por tanto, el motor de pila de combustible no genera emisiones localmente y ayuda a mantener el aire limpio en las ciudades.
• Es cierto que requieren de energía eléctrica para el proceso de electrólisis (descomposición del agua en hidrógeno y oxígeno). Por tanto, si la electricidad empleada proviene de fuentes renovables, la generación de hidrógeno tiene una huella de carbono neutra. Sin embargo, si se emplean combustibles fósiles, el coche de hidrógeno no sería muy diferente del resto de vehículos eléctricos, dependiendo todos ellos del “mix energético”. Aun así, el hidrógeno se puede producir en momentos en los que hay un exceso de suministro eléctrico procedente de fuentes renovables, si esta energía generada en instalaciones eólicas o fotovoltaicas no se usa de otro modo, el potencial de aprovechamiento es enorme.
• El hidrógeno también es un subproducto de diversos procesos industriales y, en muchos casos, se trata como un residuo y se descarta. En este sentido, la pila de combustible ofrece una clara oportunidad para suprarreciclar ese hidrógeno previa depuración.
• Aunque en un primer momento, a la hora de calcular el balance energético de estos vehículos hay que tener en cuenta el transporte y el almacenamiento del hidrógeno (en función de la tecnología de transporte utilizada, en formato líquido o gaseoso, existen distintos costes de compresión, refrigeración, transporte y almacenamiento), la tendencia es utilizar el hidrógeno en forma líquida, ya que es más fácil de almacenar y transportar aunque, sigue siendo un proceso complejo que requiere incluso más energía que los tradicionales para gasolina o diésel. Sin embargo, a diferencia de los combustibles fósiles, el hidrógeno se podría generar en cualquier lugar en el que haya disponible electricidad y agua, en teoría incluso en las propias estaciones de servicio. Por eso, en el futuro, con una infraestructura más desarrollada se podrían optimizar y acortar las rutas de transporte significativamente.

No obstante, también hay ciertas desventajas, básicamente por las pérdidas del proceso de electrólisis: la eficiencia general en la cadena energética de “alimentación de la unidad de propulsión” es la mitad si se compara con un vehículo eléctrico de batería.

En definitiva, según BMW el hidrógeno como combustible puede potenciar una movilidad ecológicamente sostenible. Sin embargo, según uno de los expertos de la marca, Alex Rücker, a ello contribuiría el uso de energías renovables para la generación de hidrógeno, además de una necesaria ampliación de la infraestructura técnica para acortar las rutas de transporte.

Por su parte, el fabricante coreano Hyundai subraya que los coches de hidrógeno no sólo no contaminan sino que, además, renuevan el aire: “El coche de hidrógeno de Hyundai (Nexo) no solo no contamina sino que purifica el aire mientras está en circulación. Una prueba realizada por la marca afirma que, en una hora, el SUV puede purificar 26,9 kilogramos de aire, la cantidad que 42 adultos respiran en ese tiempo. Por tanto, poner en circulación 10.000 vehículos de este modelo tendría el mismo impacto en la reducción de la contaminación que plantar 600.000 árboles”.

Y Toyota, otra de las marcas más conocidas en vehículos eléctricos (primer híbrido de producción en masa: Prius 1997, aunque ya habían hecho pruebas anteriormente con otro modelo) y de hidrógeno (2014), que abrió la primera hidrogenera (HRS) en Madrid junto con varios socios, destaca la importancia del proyecto Hydrogen Mobility Europe (H2ME) destinado a desarrollar la primera red europea de estaciones de repostaje de hidrógeno y cuyo objetivo es demostrar la viabilidad técnica y comercial de estos vehículos, de las hidrogeneras y de las técnicas de producción de hidrógeno.

Además, todos los fabricantes destacan el tiempo de recarga del coche de hidrógeno: entre 3 y 5 minutos para recuperar una autonomía que ronda los 600-650 km, según modelos, pero está claro que es otra ventaja indiscutible frente a los vehículos eléctricos actuales.

Sin embargo, un coche propulsado por hidrógeno es más caro

Tras todas las cifras y argumentos leídos hasta aquí quizás nos llevan a pensar que el coche de hidrógeno puede ser más respetuoso con el medio ambiente. Sin embargo, el precio es la asignatura pendiente porque un turismo de hidrógeno es significativamente más caro que uno eléctrico.

Varias comparativas de precio publicadas en revistas del motor demuestran que además de que la red de estaciones de servicio es insuficiente, hay otro motivo por el que la demanda de coches de hidrógeno es baja: su precio. Los escasos modelos disponibles en el mercado con “motor de hidrógeno” cuestan en torno a 70.000 euros (vehículo de gama medio o medio-alto), casi el doble de lo que cuesta un vehículo eléctrico o híbrido de la misma categoría.

¿Los motivos?

• Además de la escasez en el número de piezas y el atraso en la industrialización de la producción, entra en juego el platino. Este metal precioso ejerce de catalizador en la generación de energía aunque es cierto que, actualmente, la cantidad necesaria para las celdas de combustible se ha ido reduciendo.
• Los coches de hidrógeno suelen ser grandes, ya que el/los depósito/s de hidrógeno ocupan mucho espacio.
• Y los costes operativos también son importantes, por ejemplo, actualmente, un kilogramo de hidrógeno cuenta 9,5€ en Alemania (precio acordado por los socios de H2 Mobility), algo similar en España y unos 14$ en EE.UU. Si con un kilogramo de hidrógeno, un vehículo puede recorrer aproximadamente 100 kilómetros, actualmente el coste por kilómetro de un coche de hidrógeno casi duplica al de un vehículo con batería que se pueda recargar en casa, aunque especial atención habrá que prestar al precio de la electricidad porque sigue al alza.

Por cierto, en el “IAA Mobility 2021” celebrado en Múnich (7-12 sept) todo ha girado en torno al concepto SOSTENIBILIDAD y para alcanzarla, existe un amplio consenso entre los fabricantes de automóviles europeos en su apuesta por los coches de baterías ¿será el vehículo de hidrógeno el siguiente paso?

Fuentes de Información consultadas para elaborar este análisis: Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO). Estudio sobre el despliegue de la infraestructura de carga del vehículo eléctrico en España (Transport & Environment, Ecodes y Consultora Everis). Tesla. Toyota. BMW. ForoCochesEléctricos. Motor16. SomosEléctricos. MovilidadEléctrica. HibridosyElectricos. Highmotor. Actualidad Motor. Motorpasion. Autorevista