Las restricciones globales a las emisiones de CO2 exigen cambios urgentes en muchos niveles. Las tecnologías asociadas al hidrógeno y a los vehículos eléctricos tienen un papel importante. No son competidores, como afirman algunas voces, sino aliados en esta lucha. No se trata de si los vehículos propulsados por hidrógeno superarán a los vehículos eléctricos o no. No se trata de una guerra de formatos, sino de aprovechar cómo estas tecnologías se complementan entre sí.
Ambos requieren estaciones de recarga o de servicio de hidrógeno suficientemente grandes, necesarias para abastecer la renovación de la flota libre de carbono. Pero, por supuesto, el combustible (o la electricidad) también debe generarse sin emisiones de carbono. Aquí es donde entra el hidrógeno verde, solución sine qua non a la hora de desarrollar la economía del hidrógeno. El hidrógeno verde permitirá cerrar el círculo verde tan necesario para frenar el cambio climático y puede ser una solución para almacenar la electricidad sobrante de las renovables intermitentes (principalmente eólica y solar).
Retos de futuro en el desarrollo de pilas de combustible y su influencia en los laboratorios
El desarrollo de una pila de combustible competitiva, tanto en precio como en tiempo, impone una serie de requisitos importantes a las infraestructuras de ensayo. Deben ser capaces de combinar el sistema de pila de combustible real con una simulación virtual del vehículo, permitiendo así someter la batería a solicitudes de carga de conducción reales, desde las fases iniciales de desarrollo. Esto permite una integración transparente en prototipos para su validación.
Para llevar a cabo validaciones en el ámbito de las diferentes tecnologías de pilas de combustible, a saber, PEM (pila de combustible de intercambio de protones) y SOFC (pila de combustible de óxido sólido), es necesario jerarquizar el sistema de prueba. En este sistema tenemos: las instalaciones de pruebas, las salas de pruebas (estas naturalmente están integradas en los centros de pruebas) que en lugar de tener una sala de hidrógeno tendrán que tener otras, como bancos de rodillos, bancos de trenes de potencia, entre otros.
Como consideración para el futuro, es posible convertir las salas de motores de combustión interna (ICE) para desarrollar una infraestructura de prueba de hidrógeno. El tamaño de los vehículos a ensayar también influye en el diseño de las instalaciones y se hace necesario definir si el objetivo es trabajar con vehículos de tipo turismo o con aplicaciones de camión o autobús.
Esta definición es importante no sólo por el tamaño de las habitaciones, sino también por la cantidad de energía térmica que debe disiparse, la cantidad de flujo de hidrógeno que debe cuantificarse y predecirse, el suministro de energía, el flujo máximo de escape, etc.
En estos casos, el enfoque puede ser paralelo. Es decir, salas que acogen dos vehículos de pasajeros simultáneamente, o un único vehículo pesado si fuera necesario, paralelizando los sistemas de alimentación. Finalmente, es necesario tener en cuenta las limitaciones de los servicios existentes. No podemos tener toda la energía eléctrica que necesitamos, ni podemos tener las ubicaciones que queremos para los sistemas. Necesitamos estudiar el dimensionamiento de cables, tuberías o por otro lado la normativa y legislación de cada país respecto al manejo seguro del hidrógeno, así como si existen condiciones para la emisión de hidrógeno u otras cuestiones. No hay duda de que el hidrógeno será una solución viable, pero es necesario desarrollar las infraestructuras de recarga, transporte, distribución y fabricación. Esta tecnología no tiene problemas de “cadena de suministro” tan evidentes como las baterías con cobalto y níquel. Europa puede desarrollar una economía del hidrógeno sin depender de los países asiáticos, como ocurre hoy con las baterías de iones de litio. Al tratarse de sistemas complejos y excesivamente costosos, la tendencia es crear sinergias creando equipos de trabajo con experiencia en todas las áreas involucradas.