Curioso tiempo en el que nos ha tocado vivir. El futuro del automóvil pasa, nos guste o no, por el coche eléctrico, mientras la industria se plantea qué tecnología es la más adecuada para «recargar» nuestros coches, mediante la energía acumulada en hidrógeno y un sistema de pila de combustible que alimente los motores eléctricos, o en baterías, que es la opción que gana terreno en la automoción.
Pero en esa ruta hacia el coche eléctrico aún nos encontramos con alternativas que bien podrían alargar la vida de la combustión interna. Por un lado, fabricantes que vislumbran un futuro en que los combustibles sintéticos puedan ser la solución que permita disfrutar de un deportivo con motor de combustión interna con unas emisiones que sean virtualmente cero.
Por el otro, quemar hidrógeno en vez de gasolina, o gasóleo, se postula como otra opción la mar de interesante para poder seguir disfrutando de coches muy especiales. Y es lo que nos han propuesto marcas como Toyota, con su GR Yaris H2, y Porsche, con una propuesta de un motor V8 de hidrógeno.
Quemar hidrógeno en vez de gasolina
Ya os hemos contado cómo el hidrógeno puede imponerse como una alternativa real a las baterías, sobre todo si se apuestan por hidrógenos de origen renovable, los denominados hidrógenos verdes. Poder disponer de un coche que almacena hidrógeno presurizado, que puede repostarse en prácticamente el mismo tiempo que tardaríamos en llenar el depósito de un diésel o un gasolina, que ofrece autonomías similares a las de un diésel o un gasolina y que se emplea para que un sistema de pila de combustible genere la electricidad necesaria para alimentar un motor eléctrico.
Pero mantener el motor de combustión interna y emplear ese hidrógeno para alimentarlo también es una opción real, que no requiere modificaciones demasiado complejas de los motores.
En el caso del Toyota GR Yaris H2 esas modificaciones pasan únicamente por revisar la gestión electrónica y, por supuesto, el sistema de suministro e inyección de combustible. Y como no podía ser menos, por las modificaciones necesarias para almacenar hidrógeno presurizado, en vez de gasolina.
El Toyota GR Yaris que quema hidrógeno en vez de gasolina
Toyota es uno de los fabricantes que más interés ha puesto en esta tecnología y no solo ha iniciado un proyecto de competición con combustibles sintéticos neutrales, sino también un proyecto conjunto con Yamaha para competir con coches de carreras que quemen hidrógeno en vez de gasolina que se extiende a Kawasaki y, por ende, a la investigación en motocicletas que puedan quemar hidrógeno en vez de gasolina.
Sobre las posibilidades de esta tecnología, el mejor ejemplo lo tenemos en el Toyota GR Yaris H2. En diciembre de 2021, Toyota nos presentaba un prototipo que nos demostraba como, con mínimas modificaciones, el Toyota GR Yaris podría funcionar con hidrógeno.
Tenemos un Toyota GR Yaris con su motor G16E-GTS de 1.6 litros, con sus 261 CV de potencia, que funciona con hidrógeno, y unas emisiones mínimas, si lo comparamos con el resultado de quemar gasolina.
Cada vez más proyectos de combustión de hidrógeno
- Mazda lleva más de una década planteando la posibilidad de recuperar su motor rotativo, pero esta vez alimentado por hidrógeno
- En noviembre, Toyota nos avanzaba su proyecto de combustibles sintéticos en competición y también un proyecto de combustión de hidrógeno junto con Yamaha
- Kawasaki y Yamaha también están trabajando en un proyecto, también experimental, para investigar la combustión de hidrógeno en motocicletas
- El Toyota GR Yaris H2 del que hablamos en este artículo es tan solo un prototipo, pero también un ejemplo más de cómo el hidrógeno podría permitir seguir desarrollando coches deportivos y divertidos con motores de combustión interna
- La compañía Punch está trabajando en la adaptación de un motor diésel 6.6 V8 Duramax de General Motors para funcionar con hidrógeno
- Ford también trabaja en un motor V8 de hidrógeno, tal vez pensando en el futuro de productos como el Mustang.
- Porsche nos desvelaba también un motor V8 virtual y de hidrógeno, con el que comprobaban mediante simulaciones que sería posible un motor de altas prestaciones, capaz de hacer vueltas rápidas en Nürburgring, con unas emisiones despreciables, pero también con sistemas de sobrealimentación complejos (turbocompresores eléctricos.
- Desde China conocíamos un motor de combustión de hidrógeno de 16 litros, propuesto por Yuchai para transporte pesado, maquinaria de gran tonelaje, camiones y generadores de electricidad.
- Cummins, conocida tradicionalmente por sus diésel, presentaba un motor de hidrógeno de 15 litros para el transporte pesado.
Y estos son tan solo algunos ejemplos recientes y socorridos de proyectos que están valorando la combustión de hidrógeno como una alternativa real al coche eléctrico.
Quemar hidrógeno, ¿alternativa real?
¿Dónde podré repostar hidrógeno?
Pero para valorar al hidrógeno como alternativa a la gasolina para la combustión interna tenemos, necesariamente, que hacer diferentes suposiciones. La primera, que para que sea una alternativa real ha de existir una red de distribución de hidrógeno suficiente. La Unión Europea ha propuesto una hidrogenera cada 150 kilómetros.
Gracias a esta norma y a la progresión ascendente que necesariamente vivirán las tecnologías relacionadas con el hidrógeno en los próximos años, lo normal es que el conductor de un hipotético coche con motor de combustión interna y alimentado por hidrógeno pueda repostarlo en su ciudad, pero también realizar viajes asegurándose de que en la ruta encontrará un punto en el que repostar hidrógeno.
¿Cuánto costará el hidrógeno?
Con la apertura de una hidrogenera en Madrid, calculábamos que un Toyota Mirai podría recorrer unos 650 kilómetros con unos 55 euros, un coste equivalente al de un diésel con un consumo de entre 7 y 7,5 litros/100 kilómetros. El problema reside en que los motores de combustión de hidrógeno no son tan eficientes como la pila de combustible. Hemos de asumir consumos muy superiores.
Aunque por desgracia no sabemos el consumo de hidrógeno del prototipo Toyota GR Yaris H2, si seguimos haciendo suposiciones al respecto de un futuro en el que la gasolina y el gasóleo hayan sido desplazados por alternativas de bajas o nulas emisiones, aún podríamos asumir que la opción de la combustión de hidrógeno seguiría siendo más asequible y, por lo tanto, rentable.
El escenario que se dibuja para la combustión interna en ciernes de 2035, la fecha propuesta por la Unión Europea para cesar la venta de coches diésel y gasolina, será el de un alto coste para el repostaje de gasolina y gasóleo, que haría que el hidrógeno siempre sea una opción más asequible y probablemente sujeta a menos restricciones, por sus bajas emisiones.
El problema del almacenamiento de hidrógeno
Pero si seguimos indagando en la tecnología de la combustión de hidrógeno nos encontramos con el principal inconveniente con respecto a las alternativas existentes. Mi compañero David Clavero reflexionaba al respecto de la combustión de hidrógeno y nos recordaba cómo la eficiencia de un motor de hidrógeno apenas alcanza entre el 25% y el 30%, frente al 60% de eficiencia de generación de energía de la pila de combustible.
Eso supone que el peaje de disponer de un coche divertido, y de combustión de hidrógeno, como el Toyota GR Yaris H2 sería pagar significativamente más por kilómetro recorrido. Pero también supondría disponer de una autonomía mucho más reducida o que los ingenieros tengan que afanárselas por dotar a sus coches de combustión de hidrógeno de depósitos más voluminosos y pesados, viendo mermadas las posibilidades de un producto con aspiraciones deportivas como este.
En el caso del Toyota GR Yaris H2 no conocemos consumos de hidrógeno, pero tampoco la capacidad del depósito, ni su autonomía.
La combustión de hidrógeno no está exenta de emisiones
Por último, pero no por ello menos importante, es necesario mencionar que la combustión de hidrógeno no está exenta de emisiones contaminantes. Sí es cierto que el empleo de hidrógeno en motores de combustión interna produce unas emisiones de CO2 ínfimas, en comparación con la alternativa de quemar gasolina.
Pero siguen existiendo emisiones nada desdeñables, como son las de NOx, que también son las que más problemas de contaminación generan en las grandes ciudades. Emisiones que serían inferiores a los umbrales marcados por las normativas de emisiones actuales, pero que podrían recibir una vigilancia mucho más estricta según nos acerquemos al año 2035.
Si nos fijamos de nuevo en proyectos como el que ha presentado Porsche, nos encontramos con que esas emisiones pueden reducirse significativamente, incluso conseguir que sean despreciables sin necesidad de post-tratamiento de gases de escape. Pero también que, para conseguirlo, se requieren de sistemas complejos y costosos, como el que escogió Porsche para su motor virtual de hidrógeno, en el que optaron por turbocompresores eléctricos.
