Hidrógeno ¿el combustible del futuro?

Hydrogen: fuel of the future?


Palabras clave: Hidrógeno, cambio climático


Keywords: Hydrogen, climate change

Introducción

En la actualidad, uno de los mayores contaminantes es el dióxido de carbono, siendo una de sus fuentes principales los autos con motores de combustión interna movidos por gasolina o diesel. Hace poco tiempo que se empezó la investigación de un nuevo combustible el cual beneficia al planeta y a todos los que habitamos en él. Este combustible es el hidrógeno.

El hidrógeno usado como combustible en autos es todavía un proyecto, aun no está terminado, lamentablemente requiere de una gran inversión en investigación y desarrollo tecnológico, es por eso que se deben difundir sus bondades para estar preparados para el cambio, al mismo tiempo de concientizar sobre el daño que estamos ocasionando al medio ambiente por el uso de combustibles fósiles.

 

Fuentes de hidrógeno. El hidrógeno es un gas abundante en el universo presente en forma molecular. Sin embargo obtenerlo no es fácil, requiere de algunas reacciones químicas. El gas natural es el compuesto más utilizado para generar hidrógeno, transformándolo a una temperatura alta mediante vapor de agua y catalizadores. Sin embargo el proceso de la electrólisis del agua es el más estudiado por medio del cual el hidrógeno es obtenido para uso en autos.  

Este nuevo combustible sería eficaz ya que cuenta con reservas prácticamente ilimitadas sí se lograra obtener económicamente por la electrólisis del agua, tiene un poder de explosión superior al de la gasolina, y además su producto de reacción es vapor de agua, es decir ya no existiría la contaminación debido a los automóviles. ¿Suena utópico? Sí, pero es posible que suceda en un futuro tan cercano como el agotamiento mundial de  los combustibles fósiles.

 

El automóvil como principal consumidor de combustible fósil. En el mundo hay un vehículo por cada siete personas, quiere decir, aproximadamente 1,015 millones de unidades. Éste es un dato preocupante ya que con esta cantidad de automóviles la contaminación aumenta día con día, se producen grandes efectos sobre el clima y se disminuyen las reservas de combustibles fósiles. El problema de una alta contaminación se acentúa en las grandes ciudades como la Ciudad de México la cual se encuentra entre las ciudades más contaminadas del mundo.  Gran parte de la contaminación de esas grandes ciudades se debe al uso exagerado de los automóviles pero también a los semáforos, topes, congestionamientos, y todo aquello que hace que el auto interrumpa su marcha. Actualmente en nuestro país los daños a la salud de los seres humanos y al medio ambiente crecen constantemente, la contaminación atmosférica se debe principalmente al uso de automóviles pues genera aproximadamente el  86% de la contaminación total.

 

Avances tecnológicos en el desarrollo de los vehículos de hidrógeno.    En el 2003, Estados Unidos de América destinó 1,200 millones de dólares al proyecto de vehículos de hidrógeno, pero a pesar del gran avance con el que contaba, se requerían muchos detalles para terminar un prototipo tales como a) celdas de combustible económicas, b) alta capacidad de almacenamiento del gas para que los automóviles alcanzaran un  recorrido de larga distancia, y c) construcción de infraestructura para la distribución de hidrógeno. El gobierno de Estados Unidos de América al ver el gasto que generaba la inversión de este nuevo combustible decidió invertir e impulsar a los biocombustibles, sin embargo, a pesar de que éstos disminuyen la emisión de algunos gases contaminantes a la atmosfera no se puede comparar con lo que se lograría al usar hidrógeno como combustible, es decir, cero emisiones contaminantes.

En el 2009 la compañía RIVERSIMPLE dio a conocer en Estados Unidos de América  un prototipo para dos pasajeros de un automóvil impulsado con hidrógeno como combustible. También se fomentó la creación de estaciones locales para reabastecer el hidrógeno. La empresa tiene como visión que este carro pueda crecer y ser adaptado para cubrir todas las necesidades de los pasajeros, busca tener un rendimiento de 106 kilómetros por litro de hidrógeno y una velocidad máxima de 80 kilómetros por hora, la realización de este prototipo duró 9 años de investigación la cual fue dirigida por Hugo Spower, ingeniero británico.

En México en el año 2011 se probaron con éxito las celdas de hidrógeno en prototipos de autos monoplaza con posibles usos en aeropuertos, hospitales o plazas públicas. Dicho proyecto fue dirigido por el investigador Omar Solorza del Centro  de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional.

 

¿Por qué todavía no se usa comercialmente hidrógeno como combustible para autos? Los procesos que se deben realizar para que el hidrógeno se pueda utilizar como combustible son costosos y se necesita una gran inversión, los vehículos con combustible de hidrógeno no se venderán a gran escala en corto tiempo ya que nadie está dispuesto a invertir el capital necesario para crear una red de automóviles al igual que se tendrían que construir instalaciones para surtir este combustible. Actualmente algunas empresas han hecho acuerdos en Alemania ya que este país quiere conseguir una red de automóviles e instalaciones para proporcionar el hidrógeno en los próximos años. En este país nueve fábricas importantes de autos estuvieron tan interesadas en este proyecto que firmaron una declaración en la que sugerían los vehículos con combustible de hidrógeno y apoyaban la investigación de este proyecto. Aunque firmaron este acuerdo, algunas de esas empresas decidieron retirar su inversión en la investigación ya que estimaron que se necesitaría de mucho tiempo para que estos vehículos lograran grandes ventas en el mundo.

Discusión

Saber que existen personas y empresas preocupadas por el cuidado del medio ambiente es agradable pues con ello podemos tener por seguro que el mundo en el que vivimos cambiará siempre y cuando nos comprometamos a investigar todo aquello que pueda prometer una buena calidad de vida, y aunque sabemos que para las grandes empresas el uso del hidrógeno como combustible significa un gran riesgo en sus ventas, también se han interesado en el proyecto, esto quiere decir que conforme avance el tiempo se podrá disminuir la contaminación en todo el mundo.  Por otro lado, cada gobierno de los diferentes países debería impulsar a sus ciudadanos a contribuir en todo aquello que se pueda innovar y que garantice el beneficio común.

Es interesante saber que en nuestro país también se realizan estas investigaciones. Es vital que todos los ahora y futuros ingenieros nos informemos de todas las cosas en las que podemos participar pues nosotros podemos marcar una diferencia en el avance de las nuevas tecnologías.  De igual manera es muy importante saber que en México se busca disminuir la contaminación ambiental pues aunque pudiera parecer que a la mayoría de la personas no les interesa  siempre existe alguien que intenta llevar hacia otro camino el entorno en el que vive. México aún no ha hecho grandes acuerdos sin embargo se pretende que para el 2014 se tenga un gran avance en cuanto al desarrollo tecnológico del automóvil movido por hidrógeno. Es importante mencionar que el gobierno de México debe apoyar estas investigaciones ya que de esta manera podríamos tener un gran avance en tecnología. Producir nuestros propios vehículos de hidrógeno nos generaría un crecimiento económico pues no tendríamos que consumir este producto de otros países, nos proporcionaría la oportunidad de comenzar a sustituir los combustibles fósiles, y también de contribuir al cuidado del ambiente y  la salud de los seres humanos.

 

Visión del uso de automóviles con combustible de hidrógeno. Se espera que el desarrollo científico y tecnológico del hidrógeno usado como combustible en automóviles continúe  desarrollándose hasta que llegue un punto en que sea económicamente costeable. Es deseable que ocurra lo anterior antes de que se agoten los combustibles fósiles, ya que entonces podría ocurrir una crisis económica mundial. 

Parecería lejano considerar al hidrógeno como un combustible estratégico para una nueva generación de energía, a pesar de que se han presentado prototipos en años recientes, sin embargo, también, algunas noticias hacen suponer que en un par de años los automóviles de hidrógeno comenzarán a comercializarse en todo el mundo. Como ingenieros, solo podemos suponer que aun falta evolución de la tecnología del hidrógeno  y que sólo se podrá acelerar en la medida que aumente la participación de universidades, empresas y gobiernos. Se puede visualizar que la tecnología del hidrógeno puede irse aplicando como fuente de energía en pequeños dispositivos como  laptops, pilas de hidrógeno y algunos usos más. Es así como poco a poco el hidrógeno puede llegar a ser el combustible de un futuro inmediato.

Los ingenieros tenemos que observar todo lo que nos rodea y tratar de mejorar aquello que nos perjudica, pero sobre todo, es tiempo de disminuir la contaminación y comprometernos con el medio ambiente ya que nos estamos dañando y la contaminación ha comenzado a acabar con todo tipo de ser vivo. El beneficio que podemos alcanzar mas adelante al utilizar el hidrógeno como combustible sería principalmente que no se generará dióxido de carbono por lo que disminuiría el calentamiento global, nunca es demasiado tarde para lograr disminuirlo. Debemos esforzarnos en disminuir de alguna manera la contaminación, y así de igual manera, frenar el cambio climático.

 

Racionamiento de combustibles fósiles, una alternativa viable y personal. ¿Y porque esperar hasta que llegue a nuestra vida ese mágico combustible que no contamina? ¿Qué se puede hacer en este momento para contribuir en la disminución de la contaminación? Se puede hacer lo que se hacía antes de que llegaran los automóviles a nuestras vidas: caminar; o si se trae más prisa, usar bicicleta; o si de plano se requiere de traslados a grandes distancias, usar transporte público. Con esto no estamos sugiriendo que se deje de usar el automóvil por completo, sin embargo, se debería de racionar su uso al máximo. Está claro que el hecho de usar en exceso el automóvil ha traído consecuencias no sólo al medio ambiente sino también a la salud del automovilista. México posee el deshonroso primer lugar en obesidad infantil a nivel mundial. ¿En qué proporción a contribuido el uso del automóvil a este gran “logro”? Seguramente que en un porcentaje alto.

El gobierno federal, estatal y municipal puede facilitar el cambio de nuestros hábitos de exceso a través del rediseño de espacios en nuestras ciudades, como por ejemplo, creando carriles exclusivos para la circulación de bicicletas en las avenidas y carreteras, modernizando el transporte público como el uso de trenes eléctricos y camiones ecológicos. Los medios masivos podrían contribuir enormemente dado que pueden influir en el comportamiento global de una población.

¿Suena utópico algún cambio en el uso excesivo del automóvil? Se ha visto que en países de alto desarrollo económico el cambio proviene de las autoridades, pero principalmente de la sociedad pensante y atrevida. Se ha visto en esos países que los cambios los generan principalmente las personas, las cuales tienden a agruparse en sociedades a favor de alguna causa. Muchas de esas organizaciones surgen de las universidades, que es donde están formándose los líderes futuros que conducirán los destinos de todo un país.  Suponemos que como primera aproximación hacia un cambio en la sociedad acerca del uso racional del automóvil, los universitarios deberíamos ser los iniciadores de estas propuestas, podríamos empezar por organizarnos en nuestras instalaciones como es el caso de  la Ciudad  del conocimiento de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Se ha visto que en muchas universidades estos cambios son reales, y que después de funcionar favorablemente, se trasladan de una manera automática a la sociedad. Se podría empezar por crear espacios en nuestra universidad para facilitar el caminar, para usar la bicicleta y también para usar el transporte universitario interno. Actualmente, el caminar dentro de ciudad universitaria no es nada sencillo ya que no hay preferencia en el cruce de la carretera, existe todavía terracería que causa que los zapatos se ensucien. Debería haber lugares para asegurar las bicicletas, o todavía mejor, debería haber bicicletas propias de la UAEH destinadas para uso interno. Debería de haber un transporte interno y exclusivo para transportarse dentro de la Ciudad del conocimiento. Creemos que estas ideas pueden trascender más allá de las fronteras de nuestra universidad y permear a nuestra ciudad y comunidades vecinas. Los beneficios son claros: Ahorro de combustible fósil que se traduce en menos contaminación, contribución a evitar el cambio climático, pero sobre todo, mejora en nuestra salud tanto física, como mental. En nuestro país se tiene la cultura de esperar a que las cosas sucedan. Los universitarios debemos ser los que tomemos la gran oportunidad de iniciar movimientos a favor de nuestra sociedad.

Referencias

http://ingenieria.udea.edu.co/investigacion/gea/COMBUSTIBLE.htm

http://www.amai.org/datos_files/Gaceta_MERC_division_automotriz_Abril_2005.pdf

http://quo.mx/2012/06/22/verbum/mexicanos-crean-auto-que-usa-hidrogeno

http://autos.starmedia.com/hibridos/mexico-celdas-hidrogeno-para-mover-autos-sin-contaminar.html

http://hypatia.morelos.gob.mx/index.php?option=com_content&task=view&id=632&Itemid=566

http://www.riversimple.com/Content.aspx?mode=menu&type=7&key=93d46e65-ebbd-47f1-8ad1-ae168dfc10f3



[a]Profesor Investigador del Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales

[b]Estudiante de 1er semestre de la Ingeniería en Ciencia de los Materiales