Artigo traducido por un sistema de tradución automática. Máis información aquí.

Enerxías alternativas paira automóbiles

A pila de combustible considérase o máis prometedor dos novos sistemas de propulsión
Por miren 8 de Marzo de 2004

Gustaríalle conducir coa tranquilidade de saber que do escape do seu coche só salgue vapor de auga? Os coches alimentados por hidróxeno xa o fan posible. Aínda que nestes momentos só se pode falar de prototipos, probablemente nuns anos o uso deste tipo de vehículos será habitual. Xa están en fase de probas os modelos Necar 4 e 5 de Mercedes, que son impulsados por unha pila de combustible. Coa forma dun Clase A, estes turismos son capaces de percorrer 450 quilómetros sen deterse e poden alcanzar velocidades de até 150 quilómetros por hora. A súa fabricación en serie e comercialización depende, sobre todo, da subministración do novo carburante: o hidróxeno.

Tempos de innovación

O 70% da “culpa” do cambio climático está asociada ao dióxido de carbono (CO2) que, inevitablemente, produce a combustión de combustibles fósiles. Pola súa banda, a metade das emisións de CO2 están relacionadas co emprego de carburantes na automoción de vehículos, asegura o catedrático da Universidade Politécnica de Madrid Eduardo Lorenzo.

Por esta razón, os principais avances tecnolóxicos na fabricación de coches rexistráronse no campo dos motores termodinámicos tradicionais. Os datos da Asociación Española de Fabricantes de Automóbiles e Camións (ANFAC) indican una considerable redución de emisións contaminantes: en 2001 comercializáronse no mercado nacional vehículos que emitían de media un 10% menos de produtos nocivos que os comercializados en 1995.

Desde o fabricante Renault afirman que o cinco millóns de vehículos que fabrican anualmente consumen menos enerxía que fai 20 anos e obteñen mellores prestacións. Recoñecen que isto é así grazas a que as novas técnicas de refinado de combustible posibilitan un mellor funcionamento con menos consumo e dobre potencia.

Pero a normativa ambiental é cada vez máis severa, o petróleo é finito e faise necesario seguir avanzando. Por iso, a práctica totalidade dos fabricantes segue investigando e xa se crearon máis de 100 modelos de coches e máis de 35 de autobuses propulsados por motores baseados en tecnoloxías alternativas. Renault profunda nos motores híbridos mentres que os departamentos de I + D de DaimlerChrysler, BMW e IVECO, entre outros, céntranse no desenvolvemento de modelos impulsados por células de combustible nos que o hidróxeno (H2) é o protagonista.

Da biomasa ao hidróxeno

De entrada, os expertos móstranse esperanzados ante a posta en marcha de motores que funcionen grazas a novos carburantes. O Parlamento Europeo, noutro intento de reducir o impacto dos transportes, aumentar a seguridade do abastecemento de combustible e rebaixar as emisións de gases, aprobou en maio de 2003 una directiva dirixida a fomentar a utilización de biocarburantes. Trátase de comercializar os combustibles considerados “verdes”, aos que se destinan certas axudas. A continuación mostramos cales son os seleccionados:

Biodiesel: combustible líquido análogo ao gasóleo que se elabora a partir da biomasa ou de aceites de fritura.

Bioetanol: é un produto que se obtén da fermentación de plantas ricas en azucre ou almidón.

ETBE: bioetanol esterificado (composto pola substitución dun átomo de hidróxeno dun ácido por un radical alcohólico, neste caso un alcol ou un fenol).

Biogás: combustible gaseoso obtido mediante fermentación anaerobia por bacterias de materias orgánicas.

Biometanol: metanol fabricado a partir da biomasa.

Bioaceite: aceite obtido por pirólisis (descomposición molecular anaerobia da biomasa por aplicación de calor).

A biomasa é a abreviatura de “masa biolóxica”, explica Ana Ramos desde a Fundación Eduardo Barreiros. Comprende una ampla diversidade de tipos de combustible enerxético (materiais orgánicos como a madeira, aceites vexetais, etc.) que se obteñen, directa ou indirectamente, de recursos biolóxicos. A cada tipo de biomasa correspóndelle una tecnoloxía. A enerxía derivada da biomasa é renovable indefinidamente e, ao contrario que as enerxías eólica e solar, a da biomasa é fácil de almacenar. O problema é que se necesita moito combustible, o que fai que o seu transporte sexa custoso e a súa utilización moi restrinxida.

Motores máis limpos

En canto á mecánica, os motores máis ecolóxicos poden dividirse nestes grandes apartados:

  • O motor eléctrico: Desde o punto de vista ecolóxico é o máis conveniente, pero o seu generalización é practicamente inviable pola súa limitada autonomía e o seu elevado custo. Grandes fabricantes como Ford abandonaron a súa produción.
  • O motor híbrido: Asocia as calidades dos motores térmicos convencionais e dos eléctricos. Este axuste soluciónase tecnicamente de múltiples formas. Una delas consiste en engadir a un grupo motopropulsor clásico un sistema eléctrico. Outra se serviría dun motor térmico paira abastecer un motor eléctrico capaz de mover as rodas. Falariamos dunha conversión da enerxía mecánica en enerxía eléctrica. O seu generalización aínda é dificilmente compatible co prezo que calquera consumidor está disposto a pagar por un automóbil.
  • A pila de combustible: Trátase dun motor eléctrico coa facilidade de almacenaxe dunha gran cantidade de enerxía en forma de combustible nun tanque. A electricidade non se almacena en baterías; xérase no propio vehículo grazas a una reacción química chamada combustión fría.

    A pila de combustible é a opción con maior futuro dentro dos sistemas de impulsión alternativos. De feito, protagoniza un programa de ensaio práctico de autobuses con pilas de combustible, o experimento máis ambicioso que existe sobre enerxías alternativas paira a automoción. Patrocínao a Comisión Europea e estase levando a cabo en dez cidades da Unión, entre as que se atopan Madrid e Barcelona.A pila de combustible que alimenta o motor produce corrente eléctrica grazas a una reacción xerada entre o hidróxeno e o osíxeno do aire, outorgando a estes autobuses una autonomía de oito horas. O prezo dun destes autocares pode ser oito veces superior ao dun modelo diesel habitual. En cambio, os seus motores só emiten á atmosfera vapor de auga.

    O director xeral de ARIEMA, a consultora española con experiencia en tecnoloxías de hidróxeno e pilas de combustible, Rafael Luque, asegura que o hidróxeno se pode producir a partir de calquera enerxía capaz de producir electricidade”. Paira el, a principal vantaxe do hidróxeno fronte á electricidade é que pode almacenarse e utilizarse de maneira máis eficiente mediante unha pila de combustible (proceso inverso á electrolisis que xera electricidade, explica).

Cuestión de custos

Non é sensato crear falsas expectativas nin crer que o hidróxeno como vector enerxético será a panacea no sector da automoción e noutros moitos. Os fabricantes non poden xeneralizar una innovación ata que prezos e prestacións poidan competir co existente. A boa noticia, paira Luque, é que todas as empresas enerxéticas, as eléctricas e as grandes entidades financeiras dedican grandes recursos a investigar nestas tecnoloxías.

Segundo DaimlerChrysler, uno dos fabricantes dos autobuses que forman parte do referido programa “Cero emisións” da Comisión Europea, os vehículos da célula de combustible alimentados por hidróxeno son aptos paira o uso en flotas, é dicir, paira os servizos que volven ao mesmo punto central a reaprovisionarse. Este motor sería basicamente o mesmo que o do modelo Necar 4, un turismo co deseño da Clase A de Mercedes.

Con todo, Juan Bañeres considera, desde DaimlerChrysler España, que paira o transporte persoal os motores que converten o metanol en hidróxeno serán os máis operativos, pois este combustible pode ser transportado e fornecido como a gasolina. O metanol pode ser producido a partir calquera combustible fósil pero emite dióxido de carbono, aínda que en proporcións moito menores que os motores actuais. O modelo que incorpora un motor así é o Necar 5.

Segundo as previsións de Bañeres, os Necar sairán ao mercado en Estados Unidos a finais de 2005. Non pode “aventurar” nin o prezo e nin o número de unidades, xa que estas variables dependen de múltiples factores, entre os que se atopan as subvencións, o desenvolvemento das infraestruturas de combustible etc. Tampouco pode falarse de custos de produción, “xa que non ha de repercutirse nunha unidade todo un proceso de investigación”. De todos os xeitos serán “bastante caros”, aduce, “xa que as membranas responsables da osmosis están compostas de platino e o motor incorpora outros materiais moi custosos”.

Paira máis información sobre o hidróxeno e as pilas de combustible www.ariema.com e www.pilasde.com.