Els diferents tipus de cotxes hidrogen: quin té més futur?

Cada vegada sentim parlar més del cotxe d'hidrogen com una alternativa de futur. No és estrany, tal com estan les coses. El motiu d‟aquest interès per l‟hidrogen és que es tracta de l‟element químic més abundant: combinat amb altres elements, és present en gairebé el 75% del total de la matèria que compon l‟univers. A més, resulta relativament fàcil de produir de manera sostenible. Per exemple, a partir de l'aigua, separant les molècules d'hidrogen i oxigen que la componen utilitzant energia renovable (eòlica o solar) mitjançant un procés d'electròlisi inversa. Però això és una altra història, el que cal quedar-se és que estem davant d'un combustible abundant i ecològic.

Ara ve la clau: com utilitzem l'hidrogen com a combustible en un cotxe? Bàsicament existeixen dos tipus de cotxes d'hidrogen, amb tecnologies i funcionament molt diferent:

• els que utilitzen una pila de combustible d'hidrogen, que funcionen com un cotxe elèctric
• els vehicles amb un motor de combustió d'hidrogen, que ho fan de manera similar a un cotxe amb motor dièsel o de benzina.

El que tenen en comú aquests dos tipus de vehicles és que funcionen utilitzant hidrogen com a combustible, i que ho fan amb zero emissions al seu tub d'escapament. La principal diferència, com veurem, és la manera com s'utilitza l'hidrogen per convertir l'energia que conté en moviment.

Cotxes d'hidrogen amb pila de combustible (d'hidrogen)

Un cotxe amb pila de combustible d'hidrogen no deixa de ser un vehicle elèctric, ja que el que impulsa les rodes és un motor elèctric. Així funcionen els dos cotxes de pila d'hidrogen que es poden comprar actualment al nostre mercat: el toyota mirai i Hyundai nexo. Recentment també s'han posat a la venda algunes furgonetes amb aquesta tecnologia, com la Citroën ë-Jumpy Hydrogen.

En aquest tipus de vehicles la pila de combustible s'encarrega de produir electricitat combinant l'hidrogen amb l´oxigen de l´aire. L'hidrogen és el combustible que hem emmagatzemat als dipòsits del vehicle en proveir. Aquesta reacció química produeix electricitat i aigua, l'únic element que surt pel tub d'escapament. L'electricitat generada per la pila de combustible s'utilitza per alimentar el motor elèctric que mou el vehicle, així com per recarregar la bateria instal·lada a bord, que també pot rebre càrrega -com en un cotxe elèctric- a través del sistema de recuperació denergia en desacceleracions o frenades. I hi ha la possibilitat addicional que la bateria també admeti recàrrega endollant el vehicle a un punt de càrrega.

La diferència principal entre un cotxe de pila de combustible d'hidrogen i un d'elèctric és que els primers poden utilitzar una bateria molt més petita, ja que generen gran part de l'electricitat necessària per impulsar el vehicle.

Cotxes d'hidrogen amb motor de combustió (d'hidrogen)

Com ja esmentava abans, un cotxe amb motor de combustió que funcioni amb hidrogen també és un cotxe d'hidrogen, encara que no tingui una pila de combustible. Per això no és del tot correcte anomenar els cotxes de pila de combustible "cotxe d'hidrogen", ja que si no s'especifica, podria donar lloc a confusió.

A diferència d'un cotxe amb pila de combustible d'hidrogen, un cotxe amb motor de combustió d'hidrogen funciona com un cotxe amb un motor tèrmic, però el que es crema és directament hidrogen.El resultat de la combustió de l'hidrogen, com en el cas de la reacció química que es produeix a la pila de combustible, és aigua i unes emissions mínimes de CO2 o NOx davant d'un motor que funcioni amb combustibles fòssils. el procés de combustió de l'hidrògten transforma el moviment lineal dels pistons en moviment rotatiu del cigonyal, com en qualsevol cotxe amb motor tèrmic, ja sigui benzina o dièsel.

Ja fa més de dues dècades, quan les piles de combustible d'hidrogen encara no havien evolucionat ia més de poca potència ocupaven molt d'espai al vehicle, BMW ja va demostrar les possibilitats de fer servir l'hidrogen en un cotxe amb motor de combustió en un Sèrie 7 . Hyundai y Renault també es troben entre les marques que han mostrat interès per aquesta solució. I Toyota, sense anar més lluny, estudia les dues possibilitats, com ha demostrat amb el Toyota Yaris GR H2, un prototip amb el motor del Yaris GR modificat per funcionar directament amb hidrogen. La marca japonesa també experimenta amb un Corolla Cross capaç de funcionar amb hidrogen liquat, buscant facilitar l'emmagatzematge a bord davant dels dipòsits d'alta pressió que necessita l'hidrogen gasós.

Què ens portarà el futur?

Al pas que estan avançant els cotxes elèctrics, amb bateries cada vegada de més capacitat i amb menys temps de recàrrega, no hi ha dubte que s'imposaran com a forma dominant per al transport; només falta que la infraestructura de recàrrega també avanci a la mateixa velocitat, cosa que, malauradament, no està succeint, almenys de moment.

Però també és clar que la tecnologia de cotxes de bateria no serà l'única. L'energia de l'hidrogen es posiciona com l'alternativa per reduir la petjada de carboni al transport de llarga distància, tant de mercaderies com de persones; a més, segueix tenint com a avantatge uns ràpids temps de reproveïment. És clar que també aquí la clau és el desenvolupament d'una infraestructura adequada per proveir hidrogen.

Per al transport particular, però, o fins i tot als vehicles comercials lleugers (també ho hem vist ja en autobusos), s'obre una nova via que molts també comencen a considerar: utilitzar-ne una petita pila de combustible com a «range estendre«, en comptes d'un petit motor de combustió com es feia al Vauxhall Ampera o al BMW i3 Range Estendre. Al Renault Scenic Vision, sense anar més lluny, tens un exemple excel·lent de com combinar la propulsió elèctrica i la pila de combustible per augmentar l'autonomia en un cotxe de carrer.

Informació d'interès relacionada

• L'hidrogen és una solució energètica sostenible?
• BMW prova a l'àrtic un iX5 mogut per hidrogen
• Una empresa alemanya converteix motors dièsel perquè funcionin amb hidrogen