Hidrógeno: qué es y para qué motos se usará

Está claro que el hidrógeno es el “combustile del futuro” de moda. Ya hay anuncios de coches que usan hidrógeno y cuyo principal argumento es que por su tubo de escape sale agua pura. En Japón varias marcas han firmado un acuerdo para desarrollar vehículos propulsados por hidrógeno: Toyota tiene ese coche que he citado (Hyundai tiene otro) y Kawasaki con Yamaha trabajan en futuras motos “hidrogenadas”.

Supuestamente obtenerlo es fácil y ecológico: idealmente basta una planta de energía eléctrica (puede ser solar o eólica mejor) al lado del mar para extraerlo con electrolisis del agua (que es H2O, recuerda). Se obtienen así hidrógeno y oxígeno puro. ¿Es la realidad así de ideal? Pues como puedes imaginar, no.

Propiedades y producción del hidrógeno

El hidrógeno es el elemento más simple y ligero del universo, ya que sus átomos tienen un solo protón y electrón y a temperatura ambiente es un gas (cada molécula formada por dos átomos, es decir “H2”). Tiene características muy particulares y hasta únicas, y es abundante: se estima que un 75 por ciento del universo es hidrógeno. En la Tierra, en cambio, es muy raro y prácticamente no existe en forma pura, pero sí en forma de compuesto combinado con otros elementos. El agua y todos los hidrocarburos contienen hidrógeno, por ejemplo.

Dado el contenido en oxígeno de nuestra atmósfera y la afinidad que tiene el hidrógeno con el oxígeno (por eso el agua es tan estable), el hidrógeno gaseoso es rarísimo porque enseguida se “combina” y esa combustión es explosiva. Así que cuando se necesita, y se usa mucha cantidad desde hace mucho tiempo en la industria, se obtiene para ese uso. Ejemplos: tratamiento del petróleo (sí) o producción de amoníaco.

Para obtener hidrógeno, que como digo no es algo nuevo, la forma industrial más habitual sigue siendo a base de un hidrocarburo: el gas metano es lo más habitual, o con gas natural. A altas temperaturas (más de 700º), con aplicación de catalizadores y agua se descompone en carbón o monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2). Este proceso consume mucha energía y no es muy ecológico en sí mismo, pero es como se origina más del 95 por ciento del hidrógeno actualmente. Si ese hidrógeno se usa después en un motor de combustión, devuelve solo una parte de la energía que hizo falta para generarlo, y aunque esa combustión emita agua pura, producirlo fue mucho menos amable para el ecosistema…

El “hidrógeno verde” es el que se obtiene por electrolisis: a partir de agua, aplicando electricidad, podemos separar el oxígeno e hidrógeno que la forman. Aquí la clave es de dónde sale esa energía eléctrica: si es barata y ecológica (por ejemplo, a través de paneles solares o generadores eólicos) o no (centrales térmicas). Pero incluso en el mejor de los casos, el hidrógeno que se obtenga tampoco devolverá la energía que hizo falta para extraerlo. Ahora mismo, entre invertir la electricidad de una planta eólica en producir hidrógeno, y enviarlo a tu casa para que lo uses, por ejemplo, para una supuesta moto, o que esa energía te llegue a través de un cable eléctrico y cargues la batería de esa moto, lo segundo todavía es más rentable energéticamente hablando.

¿Cómo serán las motos de hidrógeno?

Hay dos formas de usar hidrógeno como “combustible”: una que parece muy obvia es, precisamente, eso, quemarlo; la otra, es usarlo realmente como un “recipiente de energía eléctrica”. Veamos ventajas, posibilidades e inconvenientes de cada una.

Usar el hidrógeno como combustible para quemarlo en lugar de gasolina parece algo muy evidente, incluso fácil. De hecho ya existen desde hace tiempo muchos vehículos que usan “gas” en lugar de gasolina líquida. Desde aquellos antiguos taxis de butano a los actuales coches que usan GLP (esas siglas significan “Gas Licuado del Petróleo”) o gas natural, es algo común.

El hidrógeno tiene una densidad energética por kg entre dos y tres veces mejor que la de los combustibles actuales (líquidos o gaseosos), pero tiene muchas dificultades. Su volatilidad y la rapidez de su combustión (digamos que no “se quema” sino que “detona”) complican mucho su aplicación. Se lleva usando en cohetes espaciales un tiempo (el motor principal de la Lanzadera, por ejemplo) y aunque se lleva probando décadas en proyectos militares de aviación, sigue sin haber un futuro claramente definido ni aplicaciones comerciales. Hoy en día hay turbinas de gas reconvertidas al uso parcial (mezcla) o total a hidrógeno y funcionan con éxito, y su aplicación en aviones parece que será la primera en ver la luz a un nivel algo más que experimental.

Los motores de combustión interna, como los de nuestras motos con pistones y cigüeñal, son más difíciles de adaptar al uso con hidrógeno. No es imposible y a nivel experimental ya están ofreciendo un 80 por ciento del rendimiento de uno de gasolina, con esperanzas de que les superen y lleguen a ser un 20 por ciento mejores. Pero para eso falta, y tampoco es muy espectacular, además recuerda qué cuesta producir hidrógeno…

Por todos esos motivos el uso del hidrógeno como “combustible” no es ése (quemarlo como gasolina o gas) sino como fuente de electricidad. El coche o moto lleva una pila de combustible que genera electricidad a partir del hidrógeno y oxígeno del aire. No se quema sino que reaccionan químicamente liberando electricidad de forma muy eficiente: hasta el 60 por ciento con potencial para llegar a un 80 por ciento, que es mucho más que lo que consigue un motor de combustión de gasolina (20 a 30 por ciento solamente).

Los coches de hidrógeno actuales funcionan así: son realmente coches eléctricos, cuya batería se va recargando gracias a una pila de combustible a bordo que usa hidrógeno. Y así serán las primeras motos de hidrógeno: de hecho, cierto Suzuki Burgman de hace unos años ya fue pionero en esto aunque no llegó a venderse a gran escala. Honda y otros tienen algunas patentes registradas y, por el aspecto de los dibujos, también prototipos funcionando en pruebas.

Esas primeras motos de hidrógeno, que dudamos lleguen antes de 2025 si no después, serán motos de relativamente poca potencia (tipo A1 o como mucho A2) porque las baterías y célula de combustible que puedan llevar a bordo serán pequeñas. Serán motos (o scooter) de uso cercano y no deportivo, con la ventaja de poder “repostar” aparte de recargar sus baterías.

Más adelante no es imposible que, si se consigue dominar y optimizar el uso del hidrógeno en motores de combustión interna de forma eficiente, veamos lo que ahora puede parecer “fácil” sin profundizar o saber más: motos de potencia mediana o incluso alta que en vez de quemar gasolina usen hidrógeno. No antes de 2030 si es que no es 2035… ¡o si es que llegan a existir!

Lo vemos un poco difícil porque sobre cuatro ruedas (y la industria automovilística es mucho más potente) no parece haber mucho interés en esta tecnología. Aquí manda la política y los políticos (sin que se sepa muy bien con qué criterio) empujan la propulsión eléctrica o el uso del hidrógeno con ese fin (eléctricos con pila de combustible).

Y en un futuro todavía más lejano, por descubrir, el hidrógeno podría usarse de otra forma que no hemos comentado: como combustible nuclear en un reactor de fusión (algo que todavía no existe, pero están en ello). Las estrellas funcionan así, y si un día se puede controlar esa energía… ríete de las Kawasaki Ninja H2 actuales y prepárate para unas futuras “H2” con no decenas ni centenares sino ¡miles! de caballos.