domingo, 3 de enero de 2010

La gran esperanza del hidrógeno

El Tiempo, Colombia
Enero 3 de 2010
Peter Hoffman

Rhinecliff, Nueva York. En la novela de Julio Verne La isla misteriosa, publicada en 1874, Cyrus Harding, el ingeniero/héroe del libro, declara que "el agua algún día será utilizada como combustible, que el hidrógeno y el oxígeno que la conforman, utilizados por separado o en conjunto, proporcionarán una fuente inagotable de calor y luz". El agua, anuncia Harding, se descompondría "sin duda mediante la electricidad" en hidrógeno y oxígeno.

Muchas de las reflexiones de Verne aún permanecen en el terreno de la fantasía, pero en lo que concierne al hidrógeno, ha dado en la tecla. Hoy, varios cientos de prototipos propulsados por hidrógeno de autos, micros, furgones y furgonetas, una que otra motocicleta, algunos scooters, vehículos utilitarios (entre ellos, muchas carretillas elevadoras) y hasta un par de tractores agrícolas ya están en funcionamiento. Hace dos años, el Parlamento Europeo, en Estrasburgo, sancionó una declaración en la que se instaba a una economía verde sustentada en el hidrógeno.

Se están desarrollando proyectos basados en hidrógeno en Norteamérica, Europa, Japón, Corea, Australia, Suramérica y, de manera embrional, en China e India. La mayor parte de los vehículos propulsados a hidrógeno están alimentados por celdas de combustible, pero tanto BMW como Mazda ya convirtieron motores de gasolina a combustible de hidrógeno (los fantásticos V-12 en el caso de BMW; los motores rotatorios, en el de Mazda).

De hecho, fabricantes importantes como Toyota, Honda, Daimler, General Motors y Hyundai/Kia ya están inmersos en planes para una producción comercial de autos alimentados por celdas de combustible de hidrógeno. Honda dio a conocer una línea de montaje de prototipos de autos alimentados por celdas de combustible el año pasado; Daimler ya lanzó uno este año; Hyundai/Kia planea tener uno para 2012, y Toyota, probablemente el mayor jugador, para 2015, con pequeñas producciones en un principio, de a miles más tarde, y aumentando marcadamente desde entonces.

Al igual que el gas natural, el hidrógeno se puede usar como un combustible para autos haciéndole modificaciones al motor. Pero los fabricantes piensan que las celdas de combustible son la mejor fuente de energía para el transporte, la más eficiente, silenciosa y limpia. Funcionan más o menos como una batería, excepto que su combustible se reabastece constantemente, reaccionando electroquímicamente con el oxígeno del aire para generar electricidad que propulsa un motor eléctrico.

Hoy, este tipo de vehículos están hechos a mano y son costosos -por lo general, un millón de dólares cada uno-. Pero los costos bajarán una vez que se implemente una producción en serie: Toyota dice que espera "sorprender" a la industria con sus cifras de reducción de costos cuando lance la producción comercial. La firma espera que los costos de las celdas de combustible, el corazón de la transmisión, se reduzcan hasta el 90%.

En su análisis más reciente, el Departamento de Energía de E.U. estimó que, aplicando tecnología de 2010 y suponiendo un volumen de producción de 500.000 unidades, los costos de producción para una celda de combustible de 80 kilovatios serían de aproximadamente 57 dólares por kilovatio. Con las supuestas mejoras tecnológicas, el costo caería a unos 47 dólares por kilovatio para 2015, a campo de tiro del objetivo del Departamento de 30 dólares por kilovatio, una cifra de referencia que más o menos corresponde al costo de fabricación actual de los motores de gasolina.

En cuanto a los costos del combustible de hidrógeno, actualmente no existen cifras fijas, pero el objetivo de E.U. es 2-3 dólares por kilogramo para aproximadamente 2018 (un kilogramo de hidrógeno tiene más o menos el mismo contenido de energía que un galón de gasolina). Como las celdas de combustible son casi el doble de eficientes que los motores de combustión interna, el costo efectivo por unidad de distancia sería aproximadamente la mitad de eso.

Tradicionalmente, E.U. estuvo a la vanguardia de la investigación y el desarrollo en este campo, pero en los últimos años el hidrógeno ha quedado desplazado gracias a los intensos cabildeos a favor de otras alternativas. Algunos defensores influyentes sostienen que los vehículos híbridos enchufables, los vehículos alimentados a batería y los autos a biodiésel están más cerca del mercado y que son tecnologías mejores y menos costosas que los autos propulsados a hidrógeno y celdas de combustible.

La administración Obama se hizo eco de esta opinión, lo que este verano (boreal) le generó cierta incomodidad al nuevo secretario de Energía, Steven Chu, un físico ganador del Premio Nobel. Chu había ordenado un recorte de 130 millones de dólares en el financiamiento en 2010 de tecnología de transporte a base de hidrógeno y celdas de combustible. Pero un estallido de grupos diversos, desde la Unión de Científicos Preocupados, el Consejo Nacional de Investigación, asociaciones de celdas de combustible e hidrógeno hasta la Asociación de Cáncer de E.U. y fabricantes de automóviles, sumado a un fuerte respaldo en el Congreso, probablemente derive en una marcha atrás en los recortes.

Infinidad de laboratorios están trabajando en una producción mejor y más barata de hidrógeno y métodos de almacenamiento, y en cómo reducir los costos y alentar la durabilidad de las celdas de combustible. Esas anomalías siguen siendo un motivo importante de preocupación.

Es más, se debe construir infraestructura de combustibles de hidrógeno. Esto resultará costoso, pero probablemente no más costoso que mantener la actual estructura de combustibles fósiles, y muy probablemente comenzará como nodos o corredores en zonas metropolitanas para luego propagarse gradualmente. Este procedimiento ya está en marcha en las zonas metropolitanas de Los Ángeles y Nueva York y, muy significativamente, en Japón. De hecho, se dice que en Tokio más de una docena de importantes compañías de energía japonesas se están agrupando para presionar por la creación de una infraestructura nacional de combustible de hidrógeno para 2015.

La revolución del hidrógeno ya comenzó, pero con un fusible de combustión lenta. El hidrógeno no es la única arma en la lucha contra el calentamiento global, pero es un elemento esencial -en el sentido más realista del término-.

* Autor de 'Tomorrow's Energy-Hydrogen, Fuel Cells, and the Prospects for a Cleaner Planet' (MIT Press) y editor de 'The Hydrogen & Fuel Cell Letter'.© Project Syndicate 2010
Peter Hoffmann

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