Electricidad o hidrógeno: el futuro de la movilidad

Un coche eléctrico no contamina, y uno de hidrógeno, tampoco. Y los dos cumplen así con el requisito principal para convertirse en la solución del futuro, aquella que permita lograr la ansiada compatibilidad entre la movilidad y el medio ambiente.

Pero, aunque ambas tecnologías parecen ideales, no lo son y deben solucionar todavía desafíos importantes. Y el principal es común a las dos: cómo producir, a gran escala y de forma sostenible (tanto ecológica como económica), la energía que las alimenta.

Hoy en día, la electricidad tiene demasiadas emisiones asociadas, mientras que el hidrógeno sale excesivamente caro. La buena noticia es que ya se conocen las soluciones. Esta es la situación actual de ambas opciones.

Eléctricos

La producción de electricidad es, a escala mundial, la actividad humana que más CO₂ arroja a la atmósfera, según datos de la Agencia Internacional de la Energía (IEA por sus siglas en inglés). Y lo es porque gran cantidad de esa electricidad se sigue produciendo en centrales, utilizando combustibles fósiles (carbón, gas, petróleo) y generando polución.

La IEA detalla que, en 2018, la producción de electricidad supuso el 41% de las emisiones globales de dióxido de carbono. El transporte, en el mismo periodo, se situó segundo, con un 25% del total, mientras que la industria fue tercera, 18%.

Los dos principales agentes emisiones, producción de electricidad y transporte, están además más relacionados que nunca, porque el coche eléctrico se está postulando como una de las grandes esperanzas del futuro cercano para descarbonizar la movilidad.

Mecánica de un coche eléctrico, con las baterías integradas en el suelo, ocupando la parte intermedia del coche.

El vehículo de baterías no genera emisiones al circular, y de esta forma aporta ya una ventaja insuperable frente a los modelos de combustión. Pero si la electricidad que los alimenta se produce como ahora, mayoritariamente de forma sucia, el balance ecológico global no resultará positivo, porque simplemente se estará cambiando la localización de las emisiones. Se podrá depurar el tráfico y la calidad del aire en las grandes ciudades, pero los gases de efecto invernadero seguirán acumulándose en el planeta y la temperatura media subiendo, agravando las consecuencias del cambio climático.

La solución consiste en alimentar a gran parte de esa nueva flota eléctrica con electricidad limpia, producida con energías renovables (eólica, solar, hidráulica), creando así un círculo virtuoso casi perfecto. Pero esa producción limpia tendrá que crecer, y mucho, porque hoy en día no llega al 20% (de media global) y resulta claramente insuficiente, incluso en el corto plazo: el parque móvil mundial supera los 1.000 millones de vehículos (1.300 sumando industriales), según las estadísticas de OICA, la organización internacional de fabricantes, y los coches eléctricos no llegan todavía al 2% del total. Pero llegarán, lo superarán con creces y si la electricidad limpia no crece en proporción, la problemática cobrará nuevas dimensiones.

De hidrógeno

Los vehículos de hidrógeno son, sobre el papel, mejores que los eléctricos, porque tampoco contaminan, suelen ofrecer mayor autonomía media y se repostan en tres o cuatro minutos, casi como un modelo de gasolina o diésel tradicional. Aunque comercialmente no hay mucho donde elegir, y la oferta se limita de momento a tres modelos.

Pero, al igual que les sucede a los eléctricos, su camino al futuro revela también complicaciones. El hidrógeno es el elemento más abundante en el planeta y no hay que producirlo. Sin embargo, nunca se encuentra por separado, siempre forma parte de algo, y hay que extraerlo.

Coche de hidrógeno: delante. la pila de combustible, y en el centro, las bombonas de almacenamiento.

Las industrias extraen hidrógeno a diario, y lo almacenan, porque forma parte de sus procesos productivos. Pero ese hidrógeno arrastra más emisiones asociadas de las deseables, y además requiere una depuración posterior para poder introducirlo en los automóviles, que solo funcionan con hidrógeno de alta pureza.

La vía para obtener el hidrógeno más puro está en sacarlo del agua (H₂O), mediante electrólisis, aplicando una corriente que permite separar el hidrógeno del oxígeno. Pero, aparte de que el agua es un bien escaso, este proceso precisa de electricidad. Y para cerrar el círculo de la sostenibilidad, esta debería ser limpia (alcanzado el concepto de hidrógeno verde que ahora se comunica), y para hacer lo propio con el de la economía, también casi gratis.

De lo contrario, no salen los números. Sucede algo similar con la luna, que, aunque fuera al completo de oro, no compensaría, al menos con los costes de la tecnología espacial actual, mandar un cohete para conseguirlo.

A pequeña escala, la economía se relativiza y así ha logrado el hidrógeno de automoción llegar a la calle. Todavía no en España (para uso público), pero sí en Alemania, Dinamarca y otros países comunitarios. Sin embargo, tiene un coste demasiado elevado, de entre 9 y 11 euros por kilo (se almacena como gas y se mide en unidades de peso), que resulta incompatible con una expansión a nivel planetario.

Tanto la electricidad como el hidrógeno requieren desplegar una red de suministro específica.

La solución está todavía pendiente, pero se trabaja en dos grandes ejes principales. Por un lado, todavía no existe apenas un mercado del hidrógeno. Cuando aumente la demanda aumentará la producción y, entonces, bajará el coste de cada kilo de hidrógeno obtenido, mejorando así la rentabilidad. En los Juegos Olímpicos de Tokio, por ejemplo, la organización, las diferentes comitivas y parte del público se iban a desplazar en coches de hidrógeno (particulares y colectivos), y con esa mayor demanda, se esperaba que el precio del kilo hubiera bajado a unos 4,5 euros. Pero la crisis vírica ha impedido comprobar el efecto positivo.

La otra vía consiste en extraer el hidrógeno de gases como el metano, que evitaría el consumo extra de agua y ayudaría además a la distribución posterior, porque el hidrógeno podría verterse (al menos una parte) en la misma red de gaseoductos. Y, aunque este camino requiere refinamiento posterior, si la energía consumida tiene origen limpio el balance final resulta interesante.

Una tercera opción, todavía en estudio pero muy prometedora, consiste en extraer el hidrógeno a bordo del propio coche a partir del metanol (CH₄O), un alcohol simple. Y este alcohol, como beneficio añadido, puede conseguirse capturando CO₂, sentando así las bases para un proceso especialmente limpio.

Este alcohol se produce actualmente en grandes reactores industriales, aplicando altas presiones y dióxido de carbono. Pero ya se ha conseguido sintetizar metanol de una forma mucho más sencilla: a partir de CO₂, agua y electricidad (de fuentes renovables), y utilizando un elemento catalizador de muy bajo costo. Y, al menos hoy y hasta nuevas noticias, es la mejor alternativa que tenemos para una producción sostenible a gran escala.