“HydroGen1” el coche de pila de combustible en intenso programa de pruebas

Un cinco plazas de tamaño real basado en el monovolumen compacto de gran éxito Zafira
En Opel y General Motors, la clave para la movilidad del mañana es una combinación de hidrógeno con la tecnología de pila de combustible. El “HydroGen1”, un coche de concepto avanzado, apto para rodar en carretera, muestra el progreso realizado hasta ahora. Basado en el Zafira, el monovolumen compacto de gran éxito de Opel, es un cinco plazas de tamaño real propulsado por un motor eléctrico trifásico de 75 CV/55 kW que le permite alcanzar una velocidad máxima de 140 km/h. La corriente se produce en un bloque de células de combustible (la pila de combustible) que consumen hidrógeno puro. Hasta que esté implantada la infraestructura para suministrar este combustible a los conductores en un gran número de instalaciones, Opel y GM consideran a la transformación a bordo de la gasolina (proveniente del petróleo) como la etapa intermedia más viable en el camino hacia vehículos propulsados por pila de combustible ya desarrollados.

La pila de combustible del HydroGen1 no produce emisiones contaminantes de ningún tipo. Ha sido desarrollada por el Centro Global de Propulsiones Alternativas (GAPC), establecido por Opel y GM en 1998 y que proporciona empleo, actualmente, a unas 250 personas en Alemania y Estados Unidos. Tienen acceso a una inmensa experiencia recogida por las dos compañías en los campos de la propulsión eléctrica y de la tecnología de las pilas de combustible durante casi cuarenta años. Mediante la construcción del vehículo de concepto HydroGen1, el mayor fabricante de automóviles del mundo no sólo está demostrando su experiencia sino que subraya, también, su meta de lanzar al mercado vehículos propulsados por pilas de combustible, a precios razonables, dentro de los próximos años, contribuyendo de esta forma a la protección del medio ambiente y al uso económico de los recursos naturales.

Los científicos e ingenieros del GAPC han hecho progresos significativos hacia la consecución de este objetivo. Esto quedó demostrado durante los duros programas de ensayos a que fue sometido el HydroGen1 durante semanas en el centro de ensayos de Dudenhofen de Opel y por la decisión de emplearlo como “pace car” (coche de apertura) en la maratón de los Juegos Olímpicos de Sidney este año. Entre los hitos técnicos se incluyen la mejora de la autonomía, que ya es de 400 kilómetros, y el rendimiento potencial de las pilas de combustible. La pila consta de 200 células de combustible individuales dispuestas en serie y con unas dimensiones de sólo 590 x 270 por 500 milímetros (longitud x anchura x altura), lo que la hace tan compacta como un motor de gasolina o diesel convencional. Su potencia continua es de 109 CV/80 kW y la potencia máxima es de 163 CV/120 kW. Los equipos de investigación de Opel y GM han realizado, asimismo, un avance decisivo en lo que atañe al arranque a bajas temperaturas: En ensayos especiales, la pila de combustible ha demostrado de manera repetida su capacidad de arranque incluso a -40 grados C.

A largo plazo, los especialistas de Opel y GM están claramente a favor del hidrógeno como combustible para su vehículo. El Dr. Erhard Schubert, Co-Director del GAPC, explica: “Es el único portador de energía que será capaz de satisfacer las necesidades de una reducción final en las emisiones de dióxido de carbono, a pesar del incremento constante de vehículos a motor en las carreteras. Esto se debe a que reacciona electroquímicamente con el oxígeno, en la pila de combustible, para producir agua. Nos ofrece, asimismo, la oportunidad que necesitamos para hacer un uso más ahorrativo de nuestros recursos limitados de petróleo y gas natural”.

Para el transporte del hidrógeno líquido a bordo del HydroGen1, los expertos de Opel y GM han desarrollado un concepto de almacenamiento donde el hidrogeno es enfriado hasta menos 253 grados Centígrados. El HydroGen1 dispone de un depósito de acero inoxidable de casi un metro de longitud y 400 milímetros de diámetro, que contiene 75 litros de hidrógeno y está aislado por varias capas de un material especial a base de fibra de vidrio que, todas juntas, resultan tan eficaces como una capa de poliestireno expandido de ¡nueve metros de espesor! Junto con la construcción de doble capa del depósito, las pérdidas por evaporación pueden mantenerse en torno a un uno y un tres por ciento del volumen por día.

Al mismo tiempo, los ingenieros de los tres centros de investigación de pilas de combustible del GAPC están examinando otros medios de transporte del hidrógeno en el vehículo. Además del almacenaje como gas en depósitos presurizados, están considerando otros dos métodos como alternativas prometedoras: El “nano-almacenaje”, un método en el que los átomos de hidrógeno van sujetos a la superficie de fibras de carbono tubulares increíblemente pequeñas, y el principio del hidruro metálico, en el que el hidrógeno se almacena en los intersticios de un polvo de aleaciones metálicas a presión como si fuera una esponja. GM presentó este principio, por primera vez, a principios de este año, en su vehículo de concepto propulsado por pila de combustible Precept, en el Salón del Automóvil de Detroit; este vehículo posee muchos aspectos prometedores, sobre todo su construcción avanzada y la alta capacidad de almacenaje que ofrece.

Según el Co-Director del GAPC, Erhard Schubert, sin embargo, la movilidad del vehículo del futuro, con cero emisiones, solo será posible “si generamos el hidrógeno con la ayuda de fuentes de energía regeneradoras, por ejemplo, la electricidad producida por la biomasa, la hidroeléctrica, la eólica o la solar.” Los procesos necesarios para ello ya son conocidos, aunque todavía no se han implementado a gran escala comercial. De hecho pueden producirse en grandes plantas centrales o en otras más pequeñas descentralizadas.

Crear la infraestructura para suministrar el hidrógeno producido de esta forma es, por tanto, un objetivo que Opel y GM pretenden conseguir para el año 2020 en Europa, trabajando paso a paso con socios estratégicos de la industria del petróleo. Sin embargo, los modelos propulsados con pilas de combustible de Opel y GM estarán en el mercado mucho antes de eso. “Nuestros técnicos están trabajando intensamente en los métodos técnicos adecuados tales como la transformación a bordo de la gasolina”, dice el Dr. Byron McCormick, Co-director del Centro Global de Propulsiones Alternativas.”

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