El nuevo paquete de medidas climáticas de Bruselas (Fit-for-55), en el que se establece que a partir de 2035 solo podrán comercializarse vehículos de cero emisiones, debe suponer un impulso al desarrollo e implantación de la tecnología de pila de combustible. Una solución de movilidad sostenible a base de hidrógeno destinada a convivir en el futuro con la eléctrica de baterías, con un tremendo potencial para el transporte pesado de largo recorrido y alternativa lógica para los vehículos ligeros que no tengan facilidades para acceder a un punto de recarga. La apuesta del Gobierno por el hidrógeno verde y la respuesta que ha encontrado a ella entre las grandes energéticas del país invitan a pensar en España como próximo referente europeo en la movilidad de pila de hidrógeno.
Hidrógeno. H2. El primer elemento de la tabla periódica y el más abundante en el universo, presente, aproximadamente, en el 75% de la materia. Es, asimismo, el más pequeño y ligero que existe –su átomo está formado por un protón y un electrón–, pero desde su simplicidad se postula como un vector energético clave para alcanzar la neutralidad climática a la que aspiran muchos gobiernos para 2050, y en el caso de España como referente para la creación de un “proyecto país” alrededor de su variante verde.
Hablamos de una industria totalmente consolidada a nivel mundial. Su demanda como combustible se ha triplicado desde 1975, según la Agencia Internacional de la Energía, hasta alcanzar una producción de 70 millones de toneladas en 2018 destinada a distintos sectores, desde la alimentación hasta el químico pasando por el del metal y el vidrio, y que tiene también asignado un papel protagonista en la descarbonización de otros difíciles de electrificar, como pueden ser la industria y el transporte.
Para conocer en profundidad sus aplicaciones en el ámbito de la movilidad y el transporte vehicular por carretera (cabe recordar que hay coches de vapor de agua desde principios del siglo XIX), nada mejor que ponernos en las sabias manos de Javier Arboleda, manager Servicio Posventa de Hyundai Motor España y profesor en el Máster ERMA de Energías Renovables de la Universidad Politécnica de Madrid y en el Máster de Ingeniería de Vehículos Híbridos y Eléctricos del INSIA; o como él mismo se define, “uno de esos cuatro locos del hidrógeno” de nuestro país.
Apasionado que no fundamentalista, el mensaje que nos quiere trasladar subrayado es que la tecnología de pila de combustible convivirá en el futuro con la eléctrica de baterías, cada una con sus ventajas e inconvenientes y en función de las necesidades y los usos dados a los diferentes tipos de vehículos. “Para mí la conclusión es clara: ninguna es mejor que la otra, todo depende del uso que se le vaya a dar”. Y apostilla: “El que habla solo de hidrógeno se equivoca; y el que habla solo de baterías se equivoca”.
Para Arboleda, estas dos tecnologías son el estadio final del proceso de electrificación del automóvil, por eso antes de entrar a desgranar sus posibilidades ensalza la importancia de las diferentes opciones de hibridación: “Con un 73% de coches aparcados en la calle y los de hidrógeno que aún no son una opción viable para las familias o las empresas, no podemos dar directamente el salto al eléctrico puro. Hay todavía un periodo muy amplio de transición, importantísimo y fundamental para España, en el que todas las hibridaciones, y muy concretamente las enchufables, tienen que jugar un papel fundamental”.
Según los usos y condiciones
Cuando más a largo plazo ya se empiecen a imponer las soluciones de hidrógeno, en su opinión lo harán por la vía de la pila de combustible, capaz de utilizar este gas para generar la energía eléctrica que alimenta, con el apoyo de una pequeña batería, al motor eléctrico que mueve el vehículo. Aunque más cara, es una opción más eficiente que quemar el hidrógeno en un motor de combustión, “que sería una forma económica y rápida de utilizar el hidrógeno y descarbonizar, pero bastante pobre a nivel energético, por lo que no es una solución de futuro racional”. Para el directivo de Hyundai, esta segunda aplicación podría ser una opción de nicho para los vehículos deportivos, que mantendrían así su sonido y sensaciones característicos.
En ese futuro de convivencia entre los eléctricos de baterías y los de pila de combustible, Javier Arboleda tiene muy claros los usos o condiciones que harán más recomendable una u otra tecnología, o determinen su inviabilidad. Al menos a la hora de delimitar los extremos. “En los camiones de largo recorrido el consenso es total: a fecha de hoy, la única solución viable de electrificación es la pila. Las baterías tendrían tal peso y tamaño que restarían carga útil al vehículo de forma dramática; e incluso aunque esto se resuelva porque evoluciona la batería, persiste el problema de la carga. El sistema eléctrico, y las propias baterías, necesitan cargas sostenidas en el tiempo, no podríamos ir cargando esos camiones con esos picos de potencia tan exagerados”, explica. En el otro polo sitúa a una familia con plaza de garaje, que puede cargar el coche todas las noches en casa y lo utiliza habitualmente en el ámbito urbano, saliendo ocasionalmente de viaje. “En este caso tampoco hay dudas, un eléctrico de baterías tiene todo el sentido”.
La duda, pues, puede surgir en las situaciones intermedias y con los vehículos intermedios. Con camiones en rutas más cortas o furgonetas de reparto de última milla, en cuyo caso se podría optar por una u otra tecnología dependiendo de las distancias recorridas y de la disponibilidad de puntos de carga. Lo mismo sucede con la flota comercial. Si sale mucho a carretera o si se hace un uso intensivo del coche, incluso hasta las 24 horas del día, podría interesar el hidrógeno, del mismo modo que valdría la opción de batería si esos vehículos tienen turnos de ocho o doce horas de trabajo. Queda claro que la pila de combustible es la mejor solución cuando se necesitan cargas rápidas permanentemente o no se tiene la posibilidad de recargar el vehículo en casa o en la empresa. Así que el responsable del servicio posventa de Hyundai insiste en su mensaje: “De lo que se trata es de poner las dos opciones en el mercado, ambas son necesarias, y luego que cada uno elija en función de sus necesidades, igual que hasta ahora con la gasolina y el diésel”.
Pros y contras de cada tecnología
Dado que los profesionales y los gestores tendrán que valorar las bondades y carencias de una y otra tecnología a la hora de escoger sus vehículos, bien vale tener en cuenta una serie de aspectos adicionales a las circunstancias de uso ya señaladas. En cuanto a emisiones, utilización de energía local y renovable y respuesta inmediata al acelerador, ambas serían equiparables. También en lo relativo a su durabilidad, al menos en el caso de Hyundai, que en estos momentos está ofreciendo para ambas una garantía de 8 años/160.000 kilómetros, si bien Arboleda cree que la próxima evolución del sistema de pila hará que se sitúe por encima en este capítulo.
La balanza se inclinaría a favor de las baterías si hablamos de rendimiento energético, en torno a un 80%-85% para estas frente al aproximadamente 60% de la opción de hidrógeno, “lo que te da una cierta desventaja desde el tanque a la rueda”, afirma. Las ventajas que claramente caen del lado de los fuel cell, y que se multiplican en el caso de los vehículos industriales, remiten a su peso –ya hemos hablado de la carga que suponen las baterías–, autonomía y fundamentalmente los tiempos de carga.
Comenzando por el rango de uso, y remitiendo a la oferta actual de la marca coreana, vemos cómo el Nexo homologa 666 kilómetros (y 822 en uso urbano) por los 481 de tope del Ioniq 5 (686 en ciudad). Pero la clave está en los tiempos de carga. Para un turismo como el Nexo, el mismo que para repostar gasolina o gasoil; en el caso de un camión como el Xcient de Hyundai, bastan 15 minutos para echar a rodar otros 400 kilómetros. En este punto no hay comparación entre ambas tecnologías.
Hasta la seguridad debería ser un punto a anotar en el haber de la pila. Ante los temores de muchos por la cantidad de gas acumulado y el elevado voltaje, Arboleda considera que se trata de una tecnología totalmente segura, e incluso más que un coche de combustión o de batería en caso de incendio. Lo que está más en el aire, porque todavía es demasiado pronto, es su competitividad en términos de costes. “En estos momentos sería imposible hacer un ejercicio de TCO porque esto tiene que seguir evolucionando, aunque mi opinión es que van a competir de tú a tú con los eléctricos de batería”, declara. En relación al coste de adquisición, el del Nexo (desde 72.000 euros) es aún un precio político. Y el del suministro de energía, casi que también. A fecha de hoy, indica el manager de Servicio Posventa, estaría a la par con el gasóleo en un coche de las características del suyo, “si bien para cuando haya una producción importante de hidrógeno renovable, más caro que el gris que viene de fósiles, la UE está manejando cifras en torno a los 4 euros el kilo servido en hidrogeneras; pero en el momento en que esté a 6-7 euros, que es perfectamente viable, ya es más rentable que la gasolina y el diésel”.
Pero Arboleda insiste en que no se trata de una cuestión de precios, sino de que hay que aceptar el hecho de que la normativa no dejará seguir funcionando con motores de combustión y obligará a ir a las cero emisiones, por lo que no tiene mucho sentido comparar con el diésel ya que no será una altenativa. “Las opciones serán esto y la batería, y probablemente el hidrógeno sea algo más caro el principio, pero ya veremos a largo plazo porque las pilas van cayendo en picado”.
Desarrollo de una infraestructura mínima
El directivo parece que veía venir el paquete de medidas anunciado el pasado 14 de julio por la Comisión Europea, que establece que en el año 2035 todos los vehículos de nueva matriculación deberán ser de cero emisiones. El final, por tanto, de los motores térmicos, incluidas sus variantes híbridas, y vía expedita para las opciones de baterías y de pila de combustible. Este endurecimiento de los objetivos climáticos debe servir de impulso a esta tecnología, con una presencia menos que testimonial en el mercado europeo: apenas 749 unidades matriculadas durante todo el 2020 frente a los 538.023 eléctricos de baterías.
En España solo se vendieron siete vehículos de pila de combustible el año pasado y su parque se limita a 12 unidades. Para estimular la demanda hace falta desplegar primero la infraestructura de repostaje de hidrógeno, toda vez que nuestro país, aunque ya hay algún proyecto en marcha, no cuenta con ninguna hidrogenera de acceso público; las cuatro operativas en estos momentos son privadas. Este desarrollo ya está contemplado y respaldado por el Gobierno. En la Hoja de Ruta del Hidrógeno renovable aprobada en octubre del pasado año, se establece que para 2030 España deberá contar con al menos 100 puntos de suministro para abastecer a un parque de entre 5.000 y 7.500 vehículos ligeros y pesados de pila de combustible, así como a una flota de entre 150 y 200 autobuses.
Pero hay que acelerar los planes, y así se lo han hecho saber al Ejecutivo Anfac y Gasnam. La patronal de los fabricantes y la asociación para la promoción del gas y el hidrógeno en el transporte han elaborado un informe en el que se pide adelantar a 2025-2026 el desarrollo de esta red mínima de hidrogeneras, que se cifra en 150 estaciones de repostaje. En opinión de Arboleda, involucrado también en la confección de este estudio, “la magia de este plan es que hay mucha inteligencia puesta en la localización de las hidrogeneras, para que se ubiquen donde tienen que estar. Estas 150 bien repartidas –añade– permitirán que el parque previsto para entonces funcione con normalidad. Primero serán los camiones y tras ellos vendrán las furgonetas de reparto y los turismos”.
En plena ebullición
Aunque considera que tal vez peque de falta de ambición, ve en la Hoja de Ruta un verdadero revulsivo: “El gran acierto del Gobierno ha sido que cuando la economía española no lo tenía en el radar, de repente ha generado interés por el hidrógeno en el sector energético español”. En contraposición con la Administración, consciente desde hace años de la importancia para España de las energías renovables y del hidrógeno para su uso, la actitud de las compañías energéticas no había sido precisamente la más favorable, a criterio del directivo de Hyundai. Pero el panorama ha cambiado radicalmente, bien es verdad que favorecido también por las ayudas de Bruselas. “Esto está hirviendo en estos momentos. Todo el sector energético español se ha lanzado al hidrógeno y tienen grandes proyectos al calor de los fondos europeos. Están involucradísimos, ahora el problema es la falta de vehículos”, sentencia.
Hasta que el parque de pila de combustible comience a tomar cuerpo, Javier Arboleda pide paciencia a todas aquellas empresas que están invirtiendo en los sistemas de hidrógeno. “Para que estas 150 primeras hidrogeneras sean rentables necesitan flotas de alto consumo, que son las que van a abrir el mercado. Esos camiones van a tardar un poco en llegar, probablemente hasta 2024 o 2025 no se empiecen a ver, de modo que en los primeros años no van a tener retorno, pero hay que hacerlo y va a ser muy rentable”. Es el empujón necesario para que se ponga en marcha esta rueda. “En el momento en que nosotros y otros fabricantes podamos servir camiones con normalidad –agrega–, estas hidrogeneras se van a quedar pequeñas”. No obstante, apunta que se podría empezar por flota cautiva, si bien sería una fase muy breve, de no más de tres años. Flotas de camiones que se muevan en un entorno muy limitado o VTC en Madrid o Barcelona, por ejemplo.
Aunque de momento todo está en pañales y hay más planes que realidades tangibles, lo cierto es que es factible que nuestro país acabe ocupando la posición que ostenta actualmente Alemania como referente europeo en el despliegue del hidrógeno. Así lo ve Arboleda, siempre que se hagan las cosas bien y las grandes energéticas se sigan moviendo como lo están haciendo ahora, aunque a su entender no habría que ir directamente a lo verde en este proceso. Lo más lógico, afirma, sería recurrir en esta etapa inicial al hidrógeno gris. Generado a partir de la reformación de gas natural, es el más abundante, el más económico y permitiría implementar fácilmente la infraestructura de suministro, y aunque genera emisiones de CO2, “sería en un volumen ridículo al lado de resto de combustibles”.
La movilidad sobre ruedas sustentada en el hidrógeno encontraría, además, unas grandes sinergias con el sector ferroviario. Ante el elevado coste de electrificar las rutas de bajo uso, Renfe ha optado por hidrogenarlas, y de hecho Talgo ya está en fase de pruebas con un tren de hidrógeno. Esa primera línea será la de Extremadura, lo que ejemplifica a la perfección, señala Arboleda, “que si Renfe llega con hidrógeno a una zona con un nivel más bajo de actividad económica y población, todos los demás se pueden beneficiar porque la generación y el suministro se pueden compartir”.
Un proyecto país sobre el hidrógeno verde
Más allá de sus posibilidades en el transporte y la movilidad sostenible, en la Hoja de Ruta ya se concluye que España tiene la capacidad de crear un proyecto país alrededor del hidrógeno renovable. En este sentido, la capacidad de acumulación de energía de este elemento lo convierte en el almacenamiento ideal de ese excedente de energía renovable que va a generar nuestro país, con un enorme potencial en solar y eólica. Con el hidrógeno se puede exportar, es la forma más sencilla de vender esta energía verde, de modo que gracias a él podemos pasar de importar hidrocarburos a exportar energía. “Los políticos mueven más a la gente por el corazón, por los temas ambientales, pero solo por evitar la sangría económica que implica para España importar hidrocarburos y nuestra dependencia energética, ya merecería la pena desarrollar este trabajo con el hidrógeno”, concluye Arboleda.
